压电传感器 优点：压电传感器优缺点及应用

压电传感器是利用某些电介质受力后产生的压电效应制成的传感器。所谓压电效应是指某些电介质在受到某一方向的外力作用而发生形变（包括弯曲和伸缩形变）时，由于内部电荷的极化现象，会在其表面产生电荷的现象。压电材料 它可分为压电单晶、压电多晶和有机压电材料。压电式传感器中用得最多的是属于压电多晶的各类压电陶瓷和压电单晶中的石英晶体。其他压电单晶还有适用于高温辐射环境的铌酸锂以及钽酸锂、镓酸锂、锗酸铋等。
压电传感器参数：
　　（1）压电常数是衡量材料压电效应强弱的参数， 它直接关系到压电输出的灵敏度。
　　（2）压电材料的弹性常数、 刚度决定着压电器件的固有频率和动态特性。
　　（3）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）在压电效应中，机械耦合系数等于转换输出能量（如电能）与输入的能量（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）压电材料的绝缘电阻将减少电荷泄漏， 从而改善压电传感器的低频特性。
　　（6）压电材料开始丧失压电特性的温度称为居里点温度。
　　压电传感器的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。压电晶体可长期工作温度可达到400℃以上，瞬间（10个毫秒级）冲击温度可达4000K以上，可承受很高的表面压力（》150N/mm2）、刚度很高、线性好、迟滞小、在很宽的温度范围内灵敏度恒定、频响范围宽、可承受几乎无限的载荷循环数，绝缘阻抗非常高。
　　另外，由于石英晶体的高刚度，测量时相应的材料变形极小，一般在几微米之内，石英敏感元件的高固有频率特别适合于快速和动态过程的测量，它们不仅可以用于研发，也被广泛用于工业生产和试验过程。由于测量过程中几无形变，所以缓慢或准静态过程测量的误差很小。压电式传感器的缺点是某些压电材料需要防潮措施，而且输出的直流响应差，需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。

压电传感器 优点：压电传感器是如何工作的

什么是压电传感器？

压电传感器是利用压电效应来测量对压电材料施加机械力所引起的电动势的装置。它们是基于机电能量转换的原理，主要是通过将获取的数据转换为电荷来测量力，以及压力、加速度、温度、应变等其他量。

压电传感器多用于挠性运动、触摸、振动和冲击测量。它们可用于医疗、航空航天、消费电子和核仪器等多个领域。压电传感器很重要，因为振动和冲击会缩短电子和机电系统的寿命，这意味着脆弱的引线和键合线往往会受到压力。由于冲击和脉冲冲击，可能会出现系统的间歇性故障。

压电传感器是如何工作的？

压电式传感器的工作原理是压电效应。压电起源于希腊语piezein，字面意思是挤压或按压。正如后者所暗示的那样，我们是在挤压石英晶体以产生电压。因此，压电传感器的工作原理是通过对晶体施加机械能，具体步骤如下。

1、压电晶体被放置在两块金属板之间，这两块金属板通常处于完美的平衡状态（即使它们不是对称排列），也不会传导任何电流。

2、金属板对材料施加机械应力或力，迫使晶体内的电荷失去平衡。过多的负电荷和正电荷出现在晶体表面的相反面。

3、金属板收集这些电荷，可用于产生电压并通过电路发送电流--转化为压电。

压电式传感器的优点

高频率响应：这意味着在非常快速变化的参数可以很容易地感应到。

高瞬态响应：因为它们能够检测到微秒级的事件，并提供线性输出。

高输出：意味着可以在电子电路中测量。

小尺寸且结构坚固：这意味着他们易于操作。

(来源：网络，版权归原作者)
 

压电传感器 优点：压电传感器是如何工作的_压电传感器的优点

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压电传感器 优点：压电压力传感器优缺点解析（必优传感）

基于压电效应（Piezoelectric effect），利用电气元件和其他机械把待测的压力转换成为电量，再进行相关测量工作的测量精密仪器。压电传感器只可以应用在动态测量当中。主要的压电材料是：磷酸二氢胺、酒石酸钾钠和石英。随着技术的发展，压电效应也已经在多晶体上得到应用了。例如：压电陶瓷，铌镁酸压电陶瓷、铌酸盐系压电陶瓷和钛酸钡压电陶瓷等等都包括在内。
以压电效应为工作原理的传感器是机电转换式和自发电式传感器。它的敏感元件是用压电材料制作而成的。当压电材料受到外力作用时表面会形成电荷，电荷通过电荷放大器、测量电路的放大以及变换阻抗以后，就会被转换成为与所受外力成正比关系的电量输出。它用来测量力以及可以转换成为力的非电物理量，例如：加速度和压力。
优点是：重量较轻、工作可靠、结构简单、信噪比高、灵敏度高以及信频宽等。
缺点是：有部分电压材料忌潮湿，因此需要采取一系列的防潮措施；而输出电流响应又比较差，就要使用电荷放大器或者高输入阻抗电路来弥补这个缺点。