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壓電片上加有質量塊及彈簧,當傳感器蒙受振動時,壓 電片受質量塊發生的加快度力的作用,根踞牛頓第二定律,此力是質量和加快度的函 數,即F=ma。
因為壓電片發生的電荷與外力成正比,因而壓電傳感器的輸出電荷與被測振動的加快度成正比。
海內出產的一種加快度傳感器。壓電片應置在基座上,上面為慣性子量組件,用彈簧片把壓電片壓緊。
具有壓電效應的物資良多,自然的有石英、電氣石等,進工的有酒石酸鉀鈉、磷酸銨 等某些鹽類,近年來還制成了多品陶,如鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛等。
現以石英來閥明壓電征象,石英是六邊系統,棱柱為其基礎組織。
它有三根主軸線:縱軸線Z稱為光軸; 穿過棱杉樓角并乘直于光軸的X軸線稱為電軸; 垂直于棱面的Y軸線稱為空壓機軸。
我們切制出一個平行六面體,使它的晶面分離平行X、Y和Z軸。
當沿X軸向加力受力外貌發生電荷,電荷的極性與加力的標的目的有關,加力反向時, 電荷極性相反時,稱為縱向壓電效應。
當沿Z軸向加力時,豈論力的巨細和標的目的怎樣,均不發生電荷。
在外力作用下,晶面發生電荷的幾多常用極化強度J來表現,極化強度是指壓電晶 體片外貌上的電荷密度,極化強度與品體的變形成正比,在彈性極限內也就與壓強P。
依據極化強度的界說,外貌上所發生的電荷 縱向壓電效應使晶面發生的電荷量與外力成正比,所與晶體的尺寸關。
沿Y軸向施加外力p,則極化強度精向作電系數,A,一P,力作用面的面積。在AX面上發生的電荷q 式中a,b-晶體片的尺寸。
此時的電荷量不單與作用力的巨細有關。并且與尺寸有關當品體的尺寸斷定后,它 也與外力成正比。
對付統一外力、統一尺寸的晶片,從不同的方 向加力,其電荷值的巨細是紛歧樣的,因而它的輸出敏捷度也將紛歧樣。
在壓電品體系體例成的傳感器中,晶片的雙方各放有一個極板,受力后一個極板上會萃 正電荷,另一個極板為負電荷。