压电传感器实验：传感器与检测技术实验装置-压电式传感器振动实验

原标题：传感器与检测技术实验装置-压电式传感器振动实验

传感器与检测技术实验装置

实验三十压电式传感器振动实验

一、实验目的：

了解压电式传感器测量振动的原理和方法。

二、实验仪器：

振动源、信号源、直流稳压电源、压电传感器模块、移相检波低通模块

三、实验原理：

压电式传感器由惯性质量块和压电陶瓷片等组成（观察实验用压电式加速度计结构）工作时传感器感受与试件相同频率的振动，质量块便有正比于加速度的交变力作用在压电陶瓷片上，由于压电效应，压电陶瓷产生正比于运动加速度的表面电荷。

四、实验内容与步骤

1．将压电传感器安装在振动梁的圆盘上。

2．将振荡器的“低频输出”接到三源板的“低频输入”，并按下图30-1接线，合上主控台电源开关，调节低频调幅到最大、低频调频到适当位置，使振动梁的振幅逐渐增大。

3．将压电传感器的输出端接到压电传感器模块的输入端Ui1，Uo1接Ui2，Uo2接移相检波低通模块低通滤波器输入Ui，输出Uo接示波器，观察压电传感器的输出波形Uo。

图30-1

五、实验报告

1．改变低频输出信号的频率，记录振动源不同振动幅度下压电传感器输出波形的频率和幅值。并由此得出振动系统的共振频率。

振动频率(Hz)返回搜狐，查看更多

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压电传感器实验：压电传感器的动态响应实验.doc

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压电传感器实验：压电式传感器测振动实验.

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实验二十
压电式传感器测振动实验
、实验目的：了解压电传感器的原理和测量振动的方法。
二、基本原理：压电式传感器是一和典型的发电型传感器，其传感元件是压电材料，它以
压电材料的压电效应为转换机理实现力到电量的转换。压电式传感器可以对各种动态力、 机
压电材料的压电效应为转换机理实现力到电量的转换。
压电式传感器可以对各种动态力、 机
械冲击和振动进行测量，在声学、医学、力学、导航方面都得到广泛的应用。
1、压电效应:
具有压电效应的材料称为压电材料， 常见的压电材料有两类压电单晶体， 如石英、酒石 酸钾钠等；人工多晶体压电陶瓷，如钛酸钡、锆钛酸铅等。

压电传感器实验：青岛科技大学【AM】一种经济高效的压电催化传感器

纳米结构压电半导体利用应变诱导压电场提高了电催化效率，为生物医学、制药和农业领域的众多催化过程中的高性能传感提供了前所未有的可能。青岛科技大学化学与分子工程学院罗细亮教授与美国普渡大学武文倬教授、爱达荷国家实验室丁冬教授联合在《Advanced Materials》期刊上发表了题为“High-performance piezo-electrocatalytic sensing of ascorbic acid with nanostructured wurtzite zinc oxide”的文章（DOI：10.1002/adma.）。
该工作设计并展示了一种经济高效的压电催化传感器，用于检测与生物代谢和医学治疗相关的化学物质L-抗坏血酸（AA）。首先通过水热法制备了ZnO纳米棒和纳米片，使用有限元法（FEM）模拟纳米结构ZnO催化剂中压电势的分布，并表征和比较了它们对AA压电催化的功效。纳米结构ZnO催化剂中诱导的压电极化显著提高了对AA的电催化功效，与未变形的ZnO NRs和NSs相比，催化效率分别提高了4.72倍和0.5倍。制备的AA传感器表现出较宽的实际检测范围和较低的检测限。此外该工作还阐明了应变ZnO纳米结构和AA之间的电荷转移，以揭示相关压电催化过程的机制。

此外，ZnO纳米结构的低温合成可支持低成本的大规模生产，并能够直接集成到可穿戴电催化传感器中，其性能可以通过环境中浪费的机械能来提高，例如人类产生的机械信号。

该研究成果的第一作者是2018级博士研究生刘念祖（获山东省博士研究生海外研修计划资助赴美国普度大学交流学习一年），通讯作者为武文倬教授、丁冬教授和罗细亮教授。