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| 壓電式傳感器 |
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壓電式傳感器 是一種基於壓電效應的傳感器。是一種自發電式和機電轉換式傳感器。它的敏感元件由壓電材料製成。壓電材料受力後表面產生電荷。此電荷經電荷放大器和測量電路放大和變換阻抗後就成為正比於所受外力的電量輸出。壓電式傳感器用於測量力和能變換為電的非電物理量。它的優點是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結構簡單、工作可靠和重量輕等。缺點是某些壓電材料需要防潮措施，而且輸出的直流響應差，需要採用高輸入阻抗電路或電荷放大器來克服這一缺陷。
簡介
壓電效應可分為正壓電效應和逆壓電效應。正壓電效應是指:當晶體受到某固定方向外力的作用時,內部就產生電極化現象,同時在某兩個表面上產生符號相反的電荷;當外力撤去後，晶體又恢復到不帶電的狀態;當外力作用方向改變時，電荷的極性也隨之改變;晶體受力所產生的電荷量與外力的大小成正比。壓電式傳感器大多是利用正壓電效應製成的。逆壓電效應是指對晶體施加交變電場引起晶體機械變形的現象，又稱電致伸縮效應。用逆壓電效應製造的變送器可用於電聲和超聲工程。壓電敏感元件的受力變形有厚度變形型、長度變形型、體積變形型、厚度切變型、平面切變型 5種基本形式(見圖)。壓電晶體是各向異性的，並非所有晶體都能在這 5種狀態下產生壓電效應。例如石英晶體就沒有體積變形壓電效應，但具有良好的厚度變形和長度變形壓電效應。
評價
它可分為壓電單晶、壓電多晶和有機壓電材料。壓電式傳感器中用得最多的是屬於壓電多晶的各類壓電陶瓷和壓電單晶中的石英晶體。其他壓電單晶還有適用於高溫輻射環境的鈮酸鋰以及鉭酸鋰、鎵酸鋰、鍺酸鉍等。壓電陶瓷有屬於二元系的鈦酸鋇陶瓷、鋯鈦酸鉛系列陶瓷、鈮酸鹽系列陶瓷和屬於三元系的鈮鎂酸鉛陶瓷。壓電陶瓷的優點是燒制方便、易成型、耐濕、耐高溫。缺點是具有熱釋電性，會對力學量測量造成干擾。有機壓電材料有聚二氟乙烯、聚氟乙烯、尼龍等十餘種高分子材料。有機壓電材料可大量生產和製成較大的面積,它與空氣的聲阻匹配具有獨特的優越性,是很有發展潛力的新型電聲材料。60年代以來發現了同時具有半導體特性和壓電特性的晶體，如硫化鋅、氧化鋅、硫化鈣等。利用這種材料可以製成集敏感元件和電子線路於一體的新型壓電傳感器，很有發展前途。[1]