车辆检测技术——压电式传感器
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汽车压力传感器工作原理
汽车压力传感器是一种用于测量汽车轮胎气压的装置。
其工作原理主要包括以下几个方面:
1. 效应原理:汽车压力传感器通常采用压阻效应或压电效应原理。
压阻效应传感器通过测量材料的电阻变化来判断压力变化,而压电效应传感器则利用压电晶体的电荷变化来测量压力。
2. 压力测量:传感器内部有一个空腔,与车胎内气体直接接触,当车轮受到外力或气压变化时,车胎内气体就会对传感器内部空腔施加压力。
3. 信号转换:传感器将受到的压力信号转换成电信号。
压阻效应传感器会通过电阻变化产生一个电压信号,而压电效应传感器则会通过压电晶体产生电荷变化,从而产生电压信号。
4. 信号处理:传感器将产生的电压信号经过信号处理电路进行放大、滤波和线性化处理,以确保信号的准确性和可靠性。
5. 输出显示:经过处理后的信号将被转换成数字信号,并发送给车载电子控制单元(ECU),ECU会根据信号来显示车轮
的气压信息,或者在气压低于设定值时发出警报。
综上所述,汽车压力传感器工作原理是通过测量车轮胎气压对传感器产生的压力信号进行转换和处理,最终将结果输出给车辆控制系统。
这样可以提高驾驶安全性,减少因气压不足而导致的事故发生。
压电式力传感器的应用场景压电式力传感器是一种常用于测量力的传感器,具有灵敏度高、响应速度快、体积小、重量轻等特点。
由于其优越的性能和广泛的应用领域,压电式力传感器在工业、医疗、航空航天等领域有着广泛的应用。
1. 工业自动化在工业自动化领域,压电式力传感器可以用于测量机械设备的力学特性,例如测量机械臂的扭矩、压力、力量等参数。
通过实时监测这些参数,可以对机械设备进行精确控制,提高生产效率和产品质量。
2. 汽车行业压电式力传感器在汽车行业的应用非常广泛。
例如,在汽车制动系统中,可以使用压电式力传感器来测量制动踏板的力度,从而实现对刹车系统的精确控制。
另外,压电式力传感器还可以用于测量引擎输出的扭矩和功率,以及车辆的加速度和行驶速度等参数。
3. 医疗设备在医疗设备中,压电式力传感器被广泛应用于各种测量和监测系统中。
例如,在手术中,可以使用压电式力传感器来测量手术器械的握力,以确保手术的精确性和安全性。
此外,压电式力传感器还可以用于测量患者的呼吸、心跳等生理参数,以监测患者的健康状况。
4. 航空航天在航空航天领域,需要对飞机、火箭等飞行器的各种力学参数进行准确测量。
压电式力传感器可以用于测量飞行器的气动力、推力、重力等参数,从而为飞行器的设计和控制提供重要的数据支持。
此外,压电式力传感器还可以用于测量航天器的姿态变化和振动特性等。
5. 智能手机和电子设备压电式力传感器在智能手机和其他电子设备中也有着广泛的应用。
例如,智能手机的触摸屏和按键部分常常使用压电式力传感器来实现用户的触摸输入。
此外,压电式力传感器还可以用于测量电池的充电状态、设备的重量和压力等参数。
压电式力传感器具有广泛的应用场景,在工业、医疗、航空航天和电子设备等领域发挥着重要的作用。
随着科技的不断进步和创新,压电式力传感器的应用将会越来越广泛,为各个领域的发展和进步提供更加可靠和精确的力学测量。
压电MEMS传感器介绍及原理解析当外界施加压力或作用力到传感器上时,压电材料会发生形变,导致材料内部电荷分布发生改变。
这种电荷分布的变化可以通过连接在传感器上的电极来测量。
根据电荷量的变化,可以推导出传感器受到的压力、力量或其他机械量。
压电MEMS传感器的尺寸通常很小,可以制作成微型芯片。
这种微小尺寸的设计使得传感器可以在各种应用中得到广泛应用,例如汽车安全、医疗器械、工业自动化等。
此外,压电MEMS传感器还具有高灵敏度、高频响应和低功耗的优点。
原理解析:1.压电效应:压电效应是指一些材料在受到机械应力时会产生电荷分布的现象。
这些材料被称为压电材料,常见的包括压电陶瓷和压电聚合物。
当压力施加到压电材料上时,材料内的晶格结构发生变化,导致正负电荷分布不均衡,从而产生电势差。
2.压电材料选择:传感器的灵敏度和性能与选择的压电材料密切相关。
铅锆钛酸钡(PZT)是最常见的压电陶瓷材料,具有良好的压电性能和稳定性。
而压电聚合物材料则具有更高的柔韧性和可塑性,适用于柔性传感器的应用。
3.微结构设计:传感器的微结构常常采用悬臂梁、柱状结构或薄膜结构等形式。
这些微结构用于将外界施加的压力或力量转换为压电材料的变形。
设计合理的微结构能够增加传感器的敏感度和响应速度。
4.电极连接和信号测量:为了测量传感器中电荷分布的变化,需要将电极与压电材料连接起来。
一般情况下,电极通过金属线缆连接到传感器芯片的外部电路中。
在外部电路中,电荷的变化可以转化为电压或电流信号,进而进行放大、滤波和处理。
mems压力传感器分类一、分类1. 压阻式传感器:压阻式传感器是利用材料的阻值随压力的变化而变化来实现测量的。
它的原理是当压力施加在传感器上时,材料内部的电阻值会随之变化。
通过测量电阻值的变化,可以间接测量压力的大小。
2. 压电式传感器:压电式传感器是利用压电材料的特性来实现测量的。
压电材料具有压力作用下产生电荷的能力,利用这个原理可以将压力转化为电信号进行测量。
3. 电容式传感器:电容式传感器是利用电容的变化来实现测量的。
当压力施加在传感器上时,传感器内部的电容值会发生变化。
通过测量电容的变化,可以推算出压力的大小。
4. 磁电阻式传感器:磁电阻式传感器是利用磁电阻效应来实现测量的。
当压力施加在传感器上时,传感器内部的磁电阻值会发生变化。
通过测量磁电阻的变化,可以间接测量压力的大小。
二、应用1. 工业领域:mems压力传感器在工业领域有广泛的应用。
比如,在液位测量中,通过测量压力的变化来推算液位的高低;在气体流量测量中,通过测量压力的变化来推算气体的流量;在压力控制中,通过测量压力的变化来实现对系统的控制等等。
2. 汽车领域:mems压力传感器在汽车领域也有重要的应用。
比如,在轮胎压力监测系统中,通过安装压力传感器来检测轮胎的压力,及时发现轮胎漏气或者过高的压力,提醒驾驶员进行维修或调整;在汽车发动机控制系统中,通过测量气缸压力的变化来实现对发动机工作状态的监测和控制等等。
3. 医疗领域:mems压力传感器在医疗领域也有广泛的应用。
比如,在呼吸机中,通过测量患者的呼出气体压力来判断患者的呼吸情况;在血压监测仪中,通过测量患者的血液压力来判断患者的血压情况等等。
4. 环境监测领域:mems压力传感器在环境监测领域也发挥着重要的作用。
比如,在大气压力监测中,通过测量大气压力的变化来判断天气的变化;在水压监测中,通过测量水压力的变化来判断水源的供应情况等等。
mems压力传感器具有多种分类和广泛的应用领域。
icp压电传感器传感器技术论文有些网友觉得icp压电传感器传感器技术论文难写,可能是因为没有思路,所以小编为大家带来了相关的例文,希望能帮到大家!压电传感器传感器技术论文篇一压电传感器摘要:压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器。
而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的,这样的传感器也叫压电传感器。
本文主要介绍压电效应及压电传感器的测量原理,综述当前压电传感器的分类,讨论压电传感器在进一步实用化过程中面临的困难和需要解决的问题,并对其应用前景做的展望。
关键词:压电传感器压电效应分类前景展望一、压电原理1.压电效应一些离子型晶体的电介质(如石英、酒石酸钾钠、钛酸钡等)不仅在电场力作用下,而且在机械力作用下,都会产生极化现象。
即:在这些电介质的一定方向上施加机械力而产生变形时,就会引起它内部正负电荷中心相对转移而产生电的极化,从而导致其两个相对表面(极化面)上出现符号相反的束缚电荷,且其电位移D(在MKS单位制中即电荷密度σ)与外应力张量T成正比;当外力消失,又恢复不带电原状;当外力变向,电荷极性随之而变。
这种现象称为正压电效应,或简称压电效应。
2.压电传感器原理基于压电效应的传感器,是一种自发电式和机电转换式传感器。
它的敏感元件由压电材料制成。
压电材料受力后表面产生电荷。
此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。
压电式传感器用于测量力和能变换为力的非电物理量。
压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。
实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。
二、压电传感器分类压电介质可分为三类,分别是石英晶体、压电陶瓷和高分子压电材料。
1.石英晶体石英晶体是一种天然形成的性能极为优异的单晶体压电材料。
它具有稳定性好、可靠性高、响应速度快、压电常数自然变化率低(在20-200℃时,仅为-0.0001/摄氏度)等特点,广泛用于制作标准传感器以及高精度传感器。
压电式加速度传感器汽车动力方面的应用压电式加速度传感器的使用范围很广,但是终归测量的数据是两个方面。
压电式加速度传感器这个包括动态的和静态的两种类型的传感器。
压电式加速度传感器其次还可以用来测量转速。
压电式加速度传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号,主要应用在动力方面,它具有使用寿命长精度高可靠性性强等特点。
压电式加速度传感器在我们平时生活中是不常见的,但是它的应用是非常的重要。
目前压电式加速度传感器扭矩测试比较成熟的检测手段为应变电测技术。
将专用的测扭应变片用应变胶粘贴在被测弹性轴上,并组成应变桥,若向应变桥提供工作电源即可测试该弹性轴受扭的电信号,这也就是基本的压电式加速度传感器模式。
压电式加速度传感器一项很重要的应用在汽车上。
汽车上的压电式加速度传感器通过检查扭转杆的扭转变形,并将其转换为电子信号传递给蓄电池下方的电动助力转向系统。
传感器由分相器单元1和2及扭转杆组成,传感器1位于转向主轴,传感器2位于小齿轮轴,其扭转杆转动后使2个分相器单元产生一个相对角度,并转换电压信号传递给电动助力转向系统,电动助力转向系统根据这两个单元的相对位置决定对EPS转向机电机提供相应的工作电压,当然这个上面也使用到了角度传感器。
电动助力转向系统仅在需要转向时才启动电机产生助力,能减少发动机燃油消耗;能在各种行驶工况下提供最佳助力,减小由路面不平所引起电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力向系的扰动,改善汽车的转向特性,提高汽车的主动安全性;没有液压回路,调整和检测更容易,装配自动化程度更高,且可通过设置不同的程序,快速与不同车型匹配,缩短生产和开发周期;不存在漏油问题,减小对环境的污染。
电动助力转向系统主要是通过压电式加速度传感器的配合,通过压电式加速度传感器探测司机在转向操作时方向盘产生的扭矩或转角的大小和方向,并将所需信息转化成数字信号输入控制单元,再由控制单元对这些信号进行运算后得到一个与行驶工况相适应的力矩,最后发出指令驱动电动机工作,电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力。
传感器专题之压电陶瓷加速度传感器加速度传感器是测量加速度的传感器,应用较广的是压电加速度传感器,它采用石英、陶瓷等压电材料制作,具有频响宽、线性好等特点,广泛应用于航空、电力、化工、武器、船舶、汽车等领域的振动、冲击和爆炸等动态测试中。
目前,易度传感主打国内市场的产品EA-192,完美的诠释了这一应用。
压电加速度传感器是利用陶瓷的压电效应制成的一种加速度传感器。
当压电陶瓷沿着一定方向受到外力作用时,内部会产生极化现象,同时在两个表面上产生符号相反的电荷。
压电陶瓷加速度传感器常见的结构形式有基于压电元件厚度变形的压缩式加速度传感器、基于压电元件剪切变形的剪切式及复合型加速度传感器等3种。
下面以一种压缩式加速度传感器为例,简单介绍压电式加速度传感器的工作原理。
其结构图如图所示,它主要由压电元件、质量块、顶压弹簧、基座及外壳等部分组成。
压电元件置于基座上用弹簧将压电元件压紧。
测量加速度时,由于被测物体与传感器固定在一起,所以当被测物件作加速度运动时,压电元件也就受到质量块由于加速度运动产生的与加速度成正比的惯性力F作用,压电元件由于压电效应产生电荷q。
EA-192是一款应用于车辆及发动机检测、冲击检测、可预测性维护以及工业振动检测的专用传感器。
传感器属内装集成电路传感器,内部结构采用先进的隔离剪切结构,频率范围宽,技术性能稳定可靠。
可做长期振动监测使用,输出信号是随振动状态变化的电压信号,可直接接数据采集器使用。
技术指标灵敏度:100mV/g量程:50g频响范围:0.2-10000Hz横向灵敏度:5%谐振频率:30kHz温度范围:-50~ 120℃输出阻抗:100Ω工作电流:恒流2~10mA 工作电压: 18V~ 30V(DC) 重量:48g安装:M6螺纹输出方式:顶端5/8两芯插座壳体:不锈钢传感器特点§二芯低电压输出,配接带屏蔽电缆§双层隔离屏蔽结构§低噪声,抗干扰§密封、防水、防护等级IP65应用§适用于宽频率振动检测§汽车的平顺性测试,运输过程的检测§船舶、桥梁、建筑物体等通用振动检测§工业在线监测、野外环境监测使用易度传感——以感知为核心,领先的装备及设施健康管理方案提供商。
第五章压电式传感器第一节压电式传感器的工作原理压电式传感器以某些电介质(如石英晶体或压电陶瓷、高分子材料)的压电效应为基础而工作的。
在外力作用下,在电介质表面产生电荷,从而实现非电量电测的目的。
因此是一种典型的自发电式传感器。
压电传感元件是力敏感元件,它可以测量最终能变换为力的那些非电物理量,例如动态力、动态压力、振动加速度等。
一压电效应压电现象是100多年前居里兄弟研究石英时发现的。
那么,什么是压电效应呢?由物理学知,一些离子型晶体的电介质(如石英、酒石酸钾钠、钛酸钡等)不仅在电场力作用下,而且在机械力作用下,都会产生极化现象。
在这些电介质的一定方向上施加机械力而产生变形时,就会引起它内部正负电荷中心相对转移而产生电的极化,从而导致其两个相对表面(极化面)上出现符号相反的束缚电荷Q(如图5-1(a)所示),且Q与外应力张量T成正比:Q (5-1)dT式中,d——压电常数(a)正压电效应; (b)压电效应的可逆性图5-1 压电效应原理图当外力消失后,又恢复不带电原状;当外力变向,电荷极性随之而变。
这种现象称为正压电效应,或简称压电效应。
如果在这些电介质的极化方向施加电场,这些电介质就在一定方向上产生机械变形或机械应力,当外电场撤去时,这些变形或应力也随之消失,这种现象称之为逆压电效应,或称之为电致伸缩效应。
其应变S 与外电场强度E 成正比:E d S t (5-2)式中d t ——逆压电常数。
这种现象称为逆压电效应,或称电致伸缩。
可见,具有压电性的电介质(称压电材料),能实现机电能量的相互转换,如图5-1(b)所示。
二 压电材料目前压电材料可分为三大类:第一类是压电晶体(单晶),它包括压电石英晶体和其他压电单晶;第二类是压电陶瓷(多晶半导瓷); 第三类是新型压电材料,又可分为压电半导体和有机高分子压电材料两种。
在传感器技术中,目前国内外普遍应用的是压电单晶中的石英晶体和压电多晶中的钛酸钡与锆钛酸铅系列压电陶瓷。
压电材料的主要特性参数有:①压电常数:它是衡量材料压电效应强弱的参数,直接关系到输出灵敏度;②弹性常数:它与压电器件的固有频率和动态特性有关;③介电常数:对于一定形状、尺寸的压电元件,其固有电容与介电常数有关;而固有电容又影响着压电传感器的频率下限;④机械耦合系数:在压电效应中,其值等于转换输出能量(如电能)与输入能量(如机械能)之比的平方根;它是衡量压电材料机电能量转换效率的一个重要参数;⑤电阻:压电材料的绝缘电阻将减小电荷泄漏,从而改善压电传感器的低频特性; ⑥居里点:压电材料开始丧失压电特性时的温度称为居里点。
1 压电晶体(1)石英晶体(SiO 2)石英晶体是一种应用广泛的压电晶体。
它是二氧化硅单晶,属于六角晶系。
如图5-2 (a )和(b )所示是天然石英晶体的外形图,它为规则的六角棱柱体。
石英晶体有三个晶轴:Z 轴又称光轴,它与晶体的纵轴线方向一致;X 轴又称电轴,它通过六面体相对的两个棱线并垂直于光轴;y 轴又称机械轴,它垂直于两个相对的晶柱棱面。
图5-2石英晶体通常把沿电轴(x 轴)方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”;而把沿机械轴(y 轴)方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”;在光轴(z 轴)方向受力时则不产生压电效应。
纵向压电效应产生的电荷为:X XX XX F D Q (5-3)式中,XX Q 为垂直于X 轴平面上的电荷,XX D 为压电系数,下标的意义为产生电荷的面的轴向及施加作用力的轴向;X F 为沿晶轴X 方向施加的压力。
由上式看出,当晶片受到X 向的压力作用时,XX Q 与作用力X F 成正比,而与晶片的几何尺寸无关。
如果作用力X F 改为拉力时,则在垂直于X 轴的平面上仍出现等量电荷,但极性相反。
横向压电效应产生的电荷为:Y XY XY F b a D Q = (5-4)式中,XY Q 为Y 轴向施加压力,在垂直于X 轴平面上的电荷。
XY D 为压电系数,Y 轴向施加压力,在垂直于X 轴平面上产生电荷时的压电系数;Y F 为沿晶轴Y 方向施加的压力。
石英晶体的上述特性与其内部分子结构有关。
为了较直观的了解石英晶体的压电效应,将石英晶体的硅离子和氧离子排列在垂直于晶体Z 轴的XY 平面上的投影如图5-3所示。
图中是一个单元组体中构成石英晶体的硅离子和氧离子,在垂直于z 轴的xy 平面上的投影,等效为一个正六边形排列。
当石英晶体未受外力作用时,正、负离子正好分布在正六边形的顶角上,形成三个互成120°夹角的电偶极矩P 1、P 2、P 3。
如图 5-3(a )所示。
xx Fy F 不受力(a ) (b) (c)图5-3 石英晶体压电效应机理示意图因为P=qL ,q 为电荷量, L 为正负电荷之间距离。
此时正负电荷重心重合, 电偶极矩的矢量和等于零,即P 1+P 2+P 3=0,所以晶体表面不产生电荷,即呈中性。
注:图中 代表+4Si代表-22O 。
当石英晶体受到沿x 轴方向的压力作用时,晶体沿x 方向将产生压缩变形,正负离子的相对位置也随之变动。
如图5-3(b )所示,此时正负电荷重心不再重合,电偶极矩在x 方向上的分量由于P 1的减小和P 2、P 3的增加而不等于零,即(P 1+P 2+P 3)x >0。
在x 轴的负方向出现正电荷,电偶极矩在y 方向上的分量仍为零,不出现电荷。
当晶体受到沿y 轴方向的压力作用时,晶体的变形如图5-3(c )所示,与图5-3(b )情况相似,P 1增大,P 2、P 3减小。
在x 轴上出现电荷,它的极性为x 轴正向为正电荷。
在y 轴方向上不出现电荷。
如果沿z 轴方向施加作用力,因为晶体在x 方向和y 方向所产生的形变完全相同,所以正负电荷重心保持重合,电偶极矩矢量和等于零。
这表明沿z 轴方向施加作用力,晶体不会产生压电效应。
当作用力X F 、Y F 的方向相反时,电荷的极性也随之改变。
压电石英的主要性能特点是:①压电常数小,时间和温度稳定性极好;② 机械强度和品质因素高,且刚度大,固有频率高,动态特性好;③ 居里点573℃,无热释电性,且绝缘性、重复性均好。
(2)其他压电单晶在压电单晶中除天然和人工石英晶体外,锂盐类压电和铁电单晶如铌酸锂(LiNbO 3)、钽酸锂(LiTaO 3)、锗酸锂LiGeO 3)等材料,也已在传感器技术中日益得到广泛应用,其中以铌酸锂为典型代表。
铌酸锂是一种无色或浅黄色透明铁电晶体。
从结构看,它是一种多畴单晶。
它必须通过极化处理后才能成为单畴单晶,从而呈现出类似单晶体的特点,即机械性能各向异性。
它的时间稳定性好,居里点高达1200℃,在高温、强幅射条件下,仍具有良好的压电性,且机械性能,如机电耦合系数、介电常数、频率常数等均保持不变。
此外,它还具有良好的光电、声光效应,因此在光电、微声和激光等器件方面都有重要应用。
不足之处是质地脆、抗机械和热冲击性差。
2 压电陶瓷(1)压电陶瓷的极化处理压电陶瓷是一种经极化处理后的人工多晶铁电体。
所谓“多晶”,它是由无数细微的单晶组成;所谓“铁电体”,它具有类似铁磁材料磁畴的“电畴”结构。
每个单晶形成一单个电畴,无数单晶电畴的无规则排列,致使原始的压电陶瓷呈现各向同性而不具有压电性(如图5-4所示)。
要使之具有压电性,必须作极化处理,即在一定温度下对其施加强直流电场,迫使“电畴”趋向外电场方向作规则排列(如图5-4(中));极化电场去除后,趋向电畴基本保持不变,形成很强的剩余极化,从而呈现出压电性(如图5-4(右))。
图5-4 BaTiO3压电陶瓷的极化(2)常用的压电陶瓷传感器技术中应用的压电陶瓷,按其组成基本元素多少可分为:①二元系压电陶瓷主要包括钛酸钡BaTiO3,钛酸铅PbTiO3,锆钛酸铅系列PbTiO3-PbZrO3(PZT)和铌酸盐系列KNbO3-PbNb2O3。
其中以钛酸钡,尤其以锆钛酸铅系列压电陶瓷应用最广。
②三元系压电陶瓷目前应用的PMN,它由铌镁酸铅Pb(Mg1/3Nb2/3)O3、钛酸铅PbTiO3、锆钛酸铅PbZrO3三成分配比而成。
另外还有专门制造耐高温、高压和电击穿性能的铌锰酸铅系、镁碲酸铅等。
③综合性能更为优越的四元系压电陶瓷也已经研制成功。
压电陶瓷的特点是:压电常数大,灵敏度高;制造工艺成熟,可通过合理配方和掺杂等人工控制来达到所要求的性能;成形工艺性也好,成本低廉,利于广泛应用。
随着信息产业的飞速发展,压电陶瓷频率器件(滤波器、谐振器、陷波器、鉴频器等)已在音视频、通讯、电脑周边等领域大量应用。
在日常生活中,如香烟、煤气灶、热水器的点火要用到压电点火器。
3.新型压电材料(1)压电半导体硫化锌(ZnS)、碲化镉(CeTe)、氧化锌(ZnO)、硫化镉(CdS)等,这些材料显著的特点是:既具有压电特性又具有半导体特性。
因此既可用其压电性研制传感器,又可用其半导体特性制作电子器件;也可以两者合一,集元件与线路于一体,研制成新型集成压电传感器测试系统。
(2)有机高分子压电材料某些合成高分子聚合物,经延展拉伸和电极化后具有压电性的高分子压电薄膜,如聚氟乙烯(PVF)等。
另外,还有高分子化合物中掺杂压电陶瓷PZT或BaTiO3粉末制成的高分子压电薄膜。
第二节压电式传感器的结构及特点凡是能转换成力的机械量如位移、压力、冲击、振动加速度等,都可用相应的压电传感器测量,它们用以实现力电转换功能的基本结构是共同的。
一压电式传感器的基本结构压电式传感器的基本结构如下:1基座和外壳为隔离试件应变和环境声、磁、热干扰,并增强刚性,基座通常都很厚,并采用刚度大的不锈钢或钛合金材料;壳体取用与基座相同的材料,起密封、屏蔽作用。
2 压电元件根据设计需要,可取压电晶体或陶瓷。
结构形式较多采用双晶片并联形式。
压电加速度传感器中常采用平板式或圆筒式结构,取厚度压缩或剪切变形方式。
3 敏感元件指加速度传感器中的m-k-c系统,位移传感器中的弹簧,或压力传感器中的弹性膜片(盒)等。
m-k-c系统中质量块通常采用高比重合金,以利缩小结构和尺寸。
4 预载件即压块、弹簧或螺栓螺母等,用以对压电元件施加预紧力。
加预紧力的作用是:消除压电元件内外接触面的间隙,提高传感器弹性系统的刚度,从而获得良好的静态(灵敏度和线性)、动态特性;足够的预紧力,才能确保拉力、剪力和扭矩传感器获得足够的正压力后靠摩擦传递切向力;利用预载对外力的分载原理,可用它来实现对外力的分载调节,用以改变传感器的灵敏度、线性或量程。
5 引线及接插件用以与外接电缆连接。
二压电式传感器的应用特点压电式传感器的应用特点:灵敏度和分辨率高,线性范围大,结构简单、牢固,可靠性好,寿命长;体积小,重量轻,刚度、强度、承载能力和测量范围大,动态响应频带宽,动态误差小;易于大量生产,便于选用,使用和校准方便,并适用于近测、遥测。