北航传感器原理

变电抗式传感器
Reactance transducer
仪器科学与光电工程学院
School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.
第4讲：几种典型的模拟式传感器
4.1 概 述 4.2 电位器式传感器 4.3 应变式传感器 4.4 压阻式传感器 4.5 热电式传感器 4.6 电容式传感器 4.7 变磁路传感器 4.8 压电式传感器
变阻抗式传感器
Impedance transducer
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第4讲：几种典型的模拟式传感器
4.1 概 述 4.2 电位器式传感器 4.3 应变式传感器 4.4 压阻式传感器 4.5 热电式传感器 4.6 电容式传感器 4.7 变磁路传感器 4.8 压电式传感器
Resistance transducer
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第4讲：几种典型的模拟式传感器
4.1 概 述 4.2 电位器式传感器 4.3 应变式传感器 4.4 压阻式传感器 4.5 热电式传感器 4.6 电容式传感器 4.7 变磁路传感器 4.8 压电式传感器
4.8 Leabharlann Baidu电式传感器
正压电效应 某些物质沿一定方向受压力或拉力作用而发生改变
时，在其表面上会产生电荷；若将外力去掉时，它们又 重新回到不带电状态，这种现象称为正压电效应。
逆压电效应 在压电材料的两个电极面上，加以交流电压，压电
片能产生机械振动，即压电片在电极方向上有伸缩的现 象，压电材料的这种现象称为“电致伸缩效应”，也叫 做“逆压电效应”。
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4.8.1 石英晶体
石英晶体的压电机理
石英晶体的压电常数
T1
1 d11
2
0
3 0
d11 0 0
0 d14 00 00
0 d14
0
0
T2
2d11 0
T3 T4 T5
应力张量
电荷张量 d11 2.3110 12 C/N
功能材料类
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4.8 压电式传感器
压
电 特
机械能
性
？
压电效应
电能
正压电效应 逆压电效应
§7.1 压电仪效器应科学与光电工程学院
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X切族
Y切族
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4.8.1 石英晶体
石英晶体的压电机理 石英晶体的压电常数 石英晶体几何切型的分类 石英晶体的性能
压电特性非常稳定，但比较弱；
温度特性和长期稳定性非常好；
石英谐振器
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4.8.1 石英晶体
石英晶体的压电机理 石英晶体的压电常数 石英晶体几何切型的分类 石英晶体的性能 石英压电谐振器的热敏感性
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传感器技术及应用
——几种典型的模拟式传感器(九)
李成 2013.06.06
课程仪回器顾科学：与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.
思考题(第4讲：几种典型的模拟式传感器)
1.知识点：
敏感参数——变磁路（L、M、e）——基本效应—原 理结构示意图/传感器框图
4.8 压电式传感器
Ultrasound Scanner
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4.8 压电式传感器
4.8.1 石英晶体 4.8.2 压电陶瓷 4.8.3 聚偏二氟乙烯 4.8.4 压电换能元件的等效电路 4.8.5 压电换能元件的信号转换电路 4.8.6 压电式传感器的抗干扰问题 4.8.7 典型的压电式传感器
4.8.1 石英晶体
石英晶体的压电机理
光(z)－机(y)－电(x)
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4.8.1 石英晶体
石英晶体的压电机理
p
p
p
pp
p pp
p
p1，p2 ，p3电偶极矩 电荷量电荷之间的距离
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课程内容
第1讲：绪 论 第2讲：传感器的输入输出特性 第3讲：传感器敏感结构的力学特性
✓ 第4讲：几种典型的模拟式传感器
第5讲：谐振式传感器 第6讲：发展中的传感器新技术 第7讲：总 结
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T6
d14 0.73 10 12 C/N
左旋石英晶体取正号；右旋石英晶体取负号
厚度变形/长度变形/面剪切变形/厚度剪切变形
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4.8.1 石英晶体
石英晶体的压电机理 石英晶体的压电常数 石英晶体几何切型的分类
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第4讲：几种典型的模拟式传感器
4.1 概 述 4.2 电位器式传感器 4.3 应变式传感器 4.4 压阻式传感器 4.5 热电式传感器 4.6 电容式传感器 4.7 变磁路传感器 4.8 压电式传感器
变电阻式传感器
§7.1 压电仪效器应科学与光电工程学院
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4.8 压电式传感器
电能
逆压电效应 正压电效应
机械能
石英晶体压电效应演示
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