工控自動化技術文摘：壓電壓力傳感器原理與應用

壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英（二氧化矽）是(shi)一(yi)種(zhong)天(tian)然(ran)晶(jing)體(ti)，壓(ya)電(dian)效(xiao)應(ying)就(jiu)是(shi)在(zai)這(zhe)種(zhong)晶(jing)體(ti)中(zhong)發(fa)現(xian)的(de)，在(zai)一(yi)定(ding)的(de)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)之(zhi)內(nei)，壓(ya)電(dian)性(xing)質(zhi)一(yi)直(zhi)存(cun)在(zai)，但(dan)溫(wen)度(du)超(chao)過(guo)這(zhe)個(ge)範(fan)圍(wei)之(zhi)後(hou)，壓(ya)電(dian)性(xing)質(zhi)完(wan)全(quan)消(xiao)失(shi)（這個高溫就是所謂的“居裏點”）。由於隨著應力的變化電場變化微小（也就說壓電係數比較低），所(suo)以(yi)石(shi)英(ying)逐(zhu)漸(jian)被(bei)其(qi)他(ta)的(de)壓(ya)電(dian)晶(jing)體(ti)所(suo)替(ti)代(dai)。而(er)酒(jiu)石(shi)酸(suan)鉀(jia)鈉(na)具(ju)有(you)很(hen)大(da)的(de)壓(ya)電(dian)靈(ling)敏(min)度(du)和(he)壓(ya)電(dian)係(xi)數(shu)，但(dan)是(shi)它(ta)隻(zhi)能(neng)在(zai)室(shi)溫(wen)和(he)濕(shi)度(du)比(bi)較(jiao)低(di)的(de)環(huan)境(jing)下(xia)才(cai)能(neng)夠(gou)應(ying)用(yong)。磷(lin)酸(suan)二(er)氫(qing)胺(an)屬(shu)於(yu)人(ren)造(zao)晶(jing)體(ti)，能(neng)夠(gou)承(cheng)受(shou)高(gao)溫(wen)和(he)相(xiang)當(dang)高(gao)的(de)濕(shi)度(du)，所(suo)以(yi)已(yi)經(jing)得(de)到(dao)了(le)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)。

壓(ya)電(dian)效(xiao)應(ying)是(shi)壓(ya)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)主(zhu)要(yao)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)，壓(ya)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)不(bu)能(neng)用(yong)於(yu)靜(jing)態(tai)測(ce)量(liang)，因(yin)為(wei)經(jing)過(guo)外(wai)力(li)作(zuo)用(yong)後(hou)的(de)電(dian)荷(he)，隻(zhi)有(you)在(zai)回(hui)路(lu)具(ju)有(you)無(wu)限(xian)大(da)的(de)輸(shu)入(ru)阻(zu)抗(kang)時(shi)才(cai)得(de)到(dao)保(bao)存(cun)。實(shi)際(ji)的(de)情(qing)況(kuang)不(bu)是(shi)這(zhe)樣(yang)的(de)，所(suo)以(yi)這(zhe)決(jue)定(ding)了(le)壓(ya)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)隻(zhi)能(neng)夠(gou)測(ce)量(liang)動(dong)態(tai)的(de)應(ying)力(li)。

壓電傳感器主要應用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度傳感器是一種常用的加速度計。它具有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優異的特點。壓電式加速度傳感器在飛機、汽車、船舶、橋qiao梁liang和he建jian築zhu的de振zhen動dong和he衝chong擊ji測ce量liang中zhong已yi經jing得de到dao了le廣guang泛fan的de應ying用yong，特te別bie是shi航hang空kong和he宇yu航hang領ling域yu中zhong更geng有you它ta的de特te殊shu地di位wei。壓ya電dian式shi傳chuan感gan器qi也ye可ke以yi用yong來lai測ce量liang發fa動dong機ji內nei部bu燃ran燒shao壓ya力li的de測ce量liang與yu真zhen空kong度du的de測ce量liang。也ye可ke以yi用yong於yu軍jun事shi工gong業ye，例li如ru用yong它ta來lai測ce量liang槍qiang炮pao子zi彈dan在zai膛tang中zhong擊ji發fa的de一yi瞬shun間jian的de膛tang壓ya的de變bian化hua和he炮pao口kou的de衝chong擊ji波bo壓ya力li。它ta既ji可ke以yi用yong來lai測ce量liang大da的de壓ya力li，也ye可ke以yi用yong來lai測ce量liang微wei小xiao的de壓ya力li。