神視傳感器工作的技術(shù)參數(shù)分為哪些
神視傳感器向外力的作用時(shí),內(nèi)部就產(chǎn)生電極化現(xiàn)象,同時(shí)在某兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷;當(dāng)外力撤去后,晶體又恢復(fù)到不帶電的狀態(tài);當(dāng)外力作用方向改變時(shí),電荷的極性也隨之改變;晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。
神視傳感器大多是利用正壓電效應(yīng)制成的。逆壓電效應(yīng)是指對(duì)晶體施加交變電場(chǎng)引起晶體機(jī)械變形的現(xiàn)象,又稱電致伸縮效應(yīng)。
神視傳感器可用于電聲和超聲工程。壓電敏感元件的受力變形有厚度變形型、長(zhǎng)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。壓電晶體是各向異性的,并非所有晶體都能在這 5種狀態(tài)下產(chǎn)生壓電效應(yīng)。例如石英晶體就沒有體積變形壓電效應(yīng),但具有良好的厚度變形和長(zhǎng)度變形壓電效應(yīng)。
神視傳感器它可分為壓電單晶、壓電多晶和有機(jī)壓電材料。
神視傳感器中用得多的是屬于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于高溫輻射環(huán)境的鈮酸鋰以及鉭酸鋰、鎵酸鋰、鍺酸鉍等。壓電陶瓷有屬于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于三元系的鈮鎂酸鉛陶瓷。壓電陶瓷的是燒制方便、易成型、耐濕、耐高溫。缺點(diǎn)是具有熱釋電性,會(huì)對(duì)力學(xué)量測(cè)量造成干擾。
有機(jī)壓電材料有聚二氟乙烯、聚氟乙烯、尼龍等十余種高分子材料。有機(jī)壓電材料可大量生產(chǎn)和制成較大的面積,它與空氣的聲阻匹配具有*的性,是很有發(fā)展?jié)摿Φ男滦碗娐暡牧稀?0年代以來(lái)發(fā)現(xiàn)了同時(shí)具有半導(dǎo)體特性和壓電特性的晶體,如硫化鋅、氧化鋅、硫化鈣等。利用這種材料可以制成集敏感元件和電子線路于一體的新型壓電傳感器,很有發(fā)展前途。
神視傳感器大致可以分為4種,即:壓電式測(cè)力傳感器,壓電式壓力傳感器,壓電式加速度傳感器及高分子材料壓力傳感器。
正壓電效應(yīng)
某些物質(zhì),當(dāng)沿著一定方向?qū)ζ浼恿Χ蛊渥冃螘r(shí),在一定表面上將產(chǎn)生電荷,當(dāng)外力去掉后,又重新回到正常的不帶電狀態(tài),這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng) 。
逆壓電效應(yīng)
如果在這些物質(zhì)的極化方向施加電場(chǎng),這些物質(zhì)就在一定方向上產(chǎn)生機(jī) 械變形或機(jī)械應(yīng)力,當(dāng)外電場(chǎng)撤去時(shí),這些變形或應(yīng)力也隨之消失,這種現(xiàn) 象稱之為逆壓電效應(yīng),或稱之為電致伸縮效應(yīng)。
壓電材料
呈現(xiàn)壓電效應(yīng)的敏感功能材料叫壓電材料 。
壓電單晶體,如石英、酒石酸鉀鈉等;
多晶壓電陶瓷, 如鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛、鈮鎂酸鉛等,又稱為壓電陶瓷。此外,聚偏二氟乙烯(PVDF) 作為一種新型的高分子物性型傳感材料得到廣泛的應(yīng)用。
主要參數(shù)
(1)壓電常數(shù)是衡量材料壓電效應(yīng)強(qiáng)弱的參數(shù), 它直接關(guān)系到壓電輸出的靈敏度。
(2)壓電材料的彈性常數(shù)、 剛度決定著壓電器件的固有頻率和動(dòng)態(tài)特性。
(3)對(duì)于一定形狀、 尺寸的壓電元件, 其固有電容與介電常數(shù)有關(guān); 而固有電容又影響著壓電傳感器的頻率下限。
(4)在壓電效應(yīng)中,機(jī)械耦合系數(shù)等于轉(zhuǎn)換輸出能量(如電能)與輸入的能量(如機(jī)械能)之比的平方根; 它是衡量壓電材料機(jī)電能量轉(zhuǎn)換效率的一個(gè)重要參數(shù)。
(5)壓電材料的緣電阻將減少電荷泄漏, 從而改善壓電傳感器的低頻特性。
(6)壓電材料開始喪失壓電特性的溫度稱為居里點(diǎn)溫度。
神視傳感器其中:i=1,2,3表示晶體極化方向,指的是與產(chǎn)生電荷的面垂直的方向;j=1,2,3,4,5,6表示受力方向,1~3表示x,y.z向受力,4~6表示剪切力方向
如q1表示法向矢量為x的兩個(gè)面產(chǎn)生的電荷
受x向(拉)力作用后在z方向產(chǎn)生電荷的表達(dá)式:
受z向力作用后在z方向產(chǎn)生電荷的表達(dá)式:
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