解密壓電振動(dòng)傳感器是如何工作的？
更新時(shí)間：2021-09-10 點(diǎn)擊次數(shù)：887次
壓電振動(dòng)傳感器的原理主要是利用了壓電效應(yīng)來(lái)測(cè)量對(duì)壓電材料施加機(jī)械力所引起的電動(dòng)勢(shì)的裝置。壓電材料作為感知電力設(shè)備放電、振動(dòng)等信號(hào)的關(guān)鍵材料，在電力設(shè)備振動(dòng)監(jiān)測(cè)、放電檢測(cè)、探傷、溫度測(cè)量、電壓傳感等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。它們是基于機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的原理，主要是通過(guò)將獲取的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電荷來(lái)測(cè)量力，以及壓力、加速度、溫度、應(yīng)變等其他量。
壓電傳感器多用于撓性運(yùn)動(dòng)、觸摸、振動(dòng)和沖擊測(cè)量。它們可用于醫(yī)療、航空航天、消費(fèi)電子和核儀器等多個(gè)領(lǐng)域。壓電傳感器很重要，因?yàn)檎駝?dòng)和沖擊會(huì)縮短電子和機(jī)電系統(tǒng)的壽命，這意味著脆弱的引線和鍵合線往往會(huì)受到壓力。由于沖擊和脈沖沖擊，可能會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)的間歇性故障。
那么壓電振動(dòng)傳感器是如何工作的呢？
壓電式傳感器的工作原理是壓電效應(yīng)。它字面意思是擠壓或按壓。正如后者所暗示的那樣，我們是在擠壓石英晶體以產(chǎn)生電壓。因此，壓電傳感器的工作原理是通過(guò)對(duì)晶體施加機(jī)械能，具體步驟如下。
1、壓電晶體被放置在兩塊金屬板之間，這兩塊金屬板通常處于平衡狀態(tài)(即使它們不是對(duì)稱(chēng)排列)，也不會(huì)傳導(dǎo)任何電流。
2、金屬板對(duì)材料施加機(jī)械應(yīng)力或力，迫使晶體內(nèi)的電荷失去平衡。過(guò)多的負(fù)電荷和正電荷出現(xiàn)在晶體表面的相反面。
3、金屬板收集這些電荷，可用于產(chǎn)生電壓并通過(guò)電路發(fā)送電流--轉(zhuǎn)化為壓電。
在確定壓電效應(yīng)時(shí)，了解壓電晶體的行為非常重要。基于壓電效應(yīng)的壓電傳感器可以從橫向、縱向或剪切力中工作，對(duì)電場(chǎng)和電磁輻射不敏感。在很寬的溫度范圍內(nèi)，其響應(yīng)也非常線性，因此是一種適用于惡劣環(huán)境的理想傳感器。
