項(xiàng)目四壓電式傳感器2ppt課件

1、 壓電式傳感器是一種典型的有源傳感器或發(fā)電型傳感器。它是以某些電介質(zhì)的壓電效應(yīng)為根底，在外力作用下，在電介質(zhì)的外表上產(chǎn)生電荷，從而實(shí)現(xiàn)非電量丈量。同時(shí)，它又是一種可逆型換能器，常用作超聲波發(fā)射與接納安裝。 壓電傳感元件是力敏感元件，所以它能丈量最終能變換為力的那些物理量，例如力、壓力、加速度等。 壓電式傳感器具有呼應(yīng)頻帶寬、靈敏度高、信噪比大、構(gòu)造簡(jiǎn)單、任務(wù)可靠、分量輕等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，由于電子技術(shù)的飛速開(kāi)展，隨著與之配套的二次儀表以及低噪聲、小電容、高絕緣電阻電纜的出現(xiàn)，使壓電傳感器的運(yùn)用更為方便。因此，在工程力學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、石油勘探、聲波測(cè)井、電聲學(xué)等許多技術(shù)領(lǐng)域中獲得了廣泛的運(yùn)用。 壓電式

2、傳感器一、壓電效應(yīng)正壓電效應(yīng)順壓電效應(yīng)：某些電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定方向?qū)ζ涫┝Χ顾冃螘r(shí)，內(nèi)部就產(chǎn)生極化景象，同時(shí)在它的一定外表上產(chǎn)生電荷，當(dāng)外力去掉后，又重新恢復(fù)不帶電形狀的景象。當(dāng)作用力方向改動(dòng)時(shí)，電荷極性也隨著改動(dòng)。逆壓電效應(yīng)電致伸縮效應(yīng)：當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向施加電場(chǎng)，這些電介質(zhì)就在一定方向上產(chǎn)活力械變形或機(jī)械壓力，當(dāng)外加電場(chǎng)撤去時(shí)，這些變形或應(yīng)力也隨之消逝的景象。電能機(jī)械能正壓電效應(yīng)逆壓電效應(yīng)二、壓電資料種類：壓電晶體，如石英等；壓電陶瓷，如鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛等；壓電半導(dǎo)體，如硫化鋅、碲化鎘等。 對(duì)壓電資料特性要求： 轉(zhuǎn)換性能。要求具有較大壓電常數(shù)。 機(jī)械性能。壓電元件作為受力元件，希望它

3、的機(jī)械強(qiáng)度高、剛度大，以期獲得寬的線性范圍和高的固有振動(dòng)頻率。 電性能。希望具有高電阻率和大介電常數(shù)，以減弱外部分布電容的影響并獲得良好的低頻特性。 環(huán)境順應(yīng)性強(qiáng)。溫度和濕度穩(wěn)定性要好，要求具有較高的居里點(diǎn)，獲得較寬的任務(wù)溫度范圍。 時(shí)間穩(wěn)定性。要求壓電性能不隨時(shí)間變化。 常用壓電資料一石英晶體 石英SiO2是一種具有良好壓電特性的壓電晶體。其介電常數(shù)和壓電系數(shù)的溫度穩(wěn)定性相當(dāng)好，在常溫范圍內(nèi)這兩個(gè)參數(shù)幾乎不隨溫度變化，如下兩圖。 由圖可見(jiàn)，在20200范圍內(nèi)，溫度每升高1，壓電系數(shù)僅減少0.016。但是當(dāng)?shù)?76時(shí)，它完全失去了壓電特性，這就是它的居里點(diǎn)。 1.000.990.980.970

4、.960.9520406080100120140160180200dt/d20斜率：0.016/t石英的d11系數(shù)相對(duì)于20的d11溫度變化特性6543210100200300400500600t/相對(duì)介電常數(shù)居里點(diǎn)石英在高溫下相對(duì)介電常數(shù)的溫度特性石英晶體的壓電效應(yīng)天然構(gòu)造石英晶體的理想外形是一個(gè)正六面體，在晶體學(xué)中它可用三根相互垂直的軸來(lái)表示，其中縱向軸ZZ稱為光軸；經(jīng)過(guò)正六面體棱線，并垂直于光軸的XX軸稱為電軸；與XX軸和ZZ軸同時(shí)垂直的YY軸垂直于正六面體的棱面稱為機(jī)械軸。ZXY(a)(b)石英晶體(a)理想石英晶體的外形 (b)坐標(biāo)系ZYX通常把沿電軸XX方向的力作用下產(chǎn)生電荷的壓電

5、效應(yīng)稱為“縱向壓電效應(yīng)，而把沿機(jī)械軸YY方向的力作用下產(chǎn)生電荷的壓電效應(yīng)稱為“橫向壓電效應(yīng)，沿光軸ZZ方向受力那么不產(chǎn)生壓電效應(yīng)。石英晶體的壓電機(jī)理分析石英的晶體構(gòu)造為六方晶體系，化學(xué)式為SiO2。 定義：x：兩平行柱面內(nèi)夾角等分線，垂直此軸壓電效應(yīng)最強(qiáng)。稱為電軸。 y ：垂直于平行柱面，在電場(chǎng)作用下變形最大，稱為機(jī)械軸。z ：無(wú)壓電效應(yīng)，中心軸，也稱光軸。 石英晶體的突出優(yōu)點(diǎn)是性能非常穩(wěn)定，機(jī)械強(qiáng)度高，絕緣性能也相當(dāng)好。但石英資料價(jià)錢昂貴，且壓電系數(shù)比壓電陶瓷低得多。因此普通僅用于規(guī)范儀器或要求較高的傳感器中。 由于石英是一種各向異性晶體，因此，按不同方向切割的晶片，其物理性質(zhì)如彈性、壓電效

6、應(yīng)、溫度特性等相差很大。為了在設(shè)計(jì)石英傳感器時(shí)，根據(jù)不同運(yùn)用要求正確地選擇石英片的切型。 光軸電軸機(jī)械軸 在X軸方向施加壓力時(shí)，左旋石英晶體的X軸正向帶正電；假設(shè)作用力FX改為拉力，那么在垂直于X軸的平面上仍出現(xiàn)等量電荷，但極性相反，見(jiàn)圖(a)、(b)。 FXFX+(a)(b)XX 假設(shè)在同一晶片上作用力是沿著機(jī)械軸的方向，其電荷仍在與X軸垂直平面上出現(xiàn)，其極性見(jiàn)圖c、d+(c)(d)FYFYXXx軸方向受力：壓力x軸方向受力：拉力y軸方向受力：壓力y軸方向受力：拉力由上述可知： 無(wú)論是正或逆壓電效應(yīng)，其作用力或應(yīng)變與電荷或電場(chǎng)強(qiáng)度之間呈線性關(guān)系； 晶體在哪個(gè)方向上有正壓電效應(yīng)，那么在此方向上

7、一定存在逆壓電效應(yīng)； 石英晶體不是在任何方向都存在壓電效應(yīng)的。 二 壓電陶瓷的壓電效應(yīng) 壓電陶瓷屬于鐵電體一類的物質(zhì)，是人工制造的多晶壓電資料，它具有類似鐵磁資料磁疇構(gòu)造的電疇構(gòu)造。電疇是分子自發(fā)構(gòu)成的區(qū)域，它有一定的極化方向，從而存在一定的電場(chǎng)。在無(wú)外電場(chǎng)作用時(shí)，各個(gè)電疇在晶體上雜亂分布，它們的極化效應(yīng)被相互抵消，因此原始的壓電陶瓷內(nèi)極化強(qiáng)度為零，見(jiàn)圖a。 直流電場(chǎng)E剩余極化強(qiáng)度剩余伸長(zhǎng)電場(chǎng)作用下的伸長(zhǎng)(a)極化處置前(b)極化處置中(c)極化處置后 但是，當(dāng)把電壓表接到陶瓷片的兩個(gè)電極上進(jìn)展丈量時(shí)，卻無(wú)法測(cè)出陶瓷片內(nèi)部存在的極化強(qiáng)度。這是由于陶瓷片內(nèi)的極化強(qiáng)度總是以電偶極矩的方式表現(xiàn)出來(lái)，

8、即在陶瓷的一端出現(xiàn)正束縛電荷，另一端出現(xiàn)負(fù)束縛電荷。由于束縛電荷的作用，在陶瓷片的電極面上吸附了一層來(lái)自外界的自在電荷。這些自在電荷與陶瓷片內(nèi)的束縛電荷符號(hào)相反而數(shù)量相等，它起著屏蔽和抵消陶瓷片內(nèi)極化強(qiáng)度對(duì)外界的作用。所以電壓表不能測(cè)出陶瓷片內(nèi)的極化程度，如圖。 自在電荷束縛電荷電極電極極化方向陶瓷片內(nèi)束縛電荷與電極上吸附的自在電荷表示圖 假設(shè)在陶瓷片上加一個(gè)與極化方向平行的壓力F，如圖，陶瓷片將產(chǎn)生緊縮形變圖中虛線，片內(nèi)的正、負(fù)束縛電荷之間的間隔變小，極化強(qiáng)度也變小。因此，原來(lái)吸附在電極上的自在電荷，有一部分被釋放，而出現(xiàn)放電荷景象。當(dāng)壓力吊銷后，陶瓷片恢復(fù)原狀(這是一個(gè)膨脹過(guò)程)，片內(nèi)的正

9、、負(fù)電荷之間的間隔變大，極化強(qiáng)度也變大，因此電極上又吸附一部分自在電荷而出現(xiàn)充電景象。這種由機(jī)械效應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦?yīng)，或者由機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿木跋?，就是正壓電效?yīng)。 極化方向正壓電效應(yīng)表示圖實(shí)線代表形變前的情況，虛線代表形變后的情況F 同樣，假設(shè)在陶瓷片上加一個(gè)與極化方向一樣的電場(chǎng)，如圖，由于電場(chǎng)的方向與極化強(qiáng)度的方向一樣，所以電場(chǎng)的作用使極化強(qiáng)度增大。這時(shí)，陶瓷片內(nèi)的正負(fù)束縛電荷之間間隔也增大，就是說(shuō)，陶瓷片沿極化方向產(chǎn)生伸長(zhǎng)形變圖中虛線。同理，假設(shè)外加電場(chǎng)的方向與極化方向相反，那么陶瓷片沿極化方向產(chǎn)生縮短形變。這種由于電效應(yīng)而轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械效應(yīng)或者由電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的景象，就是逆壓電效應(yīng)。逆壓電效

10、應(yīng)表示圖實(shí)線代表形變前的情況，虛線代表形變后的情況 極化方向電場(chǎng)方向 由此可見(jiàn)，壓電陶瓷所以具有壓電效應(yīng)，是由于陶瓷內(nèi)部存在自發(fā)極化。這些自發(fā)極化經(jīng)過(guò)極化工序處置而被迫取向陳列后，陶瓷內(nèi)即存在剩余極化強(qiáng)度。假設(shè)外界的作用如壓力或電場(chǎng)的作用能使此極化強(qiáng)度發(fā)生變化，陶瓷就出現(xiàn)壓電效應(yīng)。此外，還可以看出，陶瓷內(nèi)的極化電荷是束縛電荷，而不是自在電荷，這些束縛電荷不能自在挪動(dòng)。所以在陶瓷中產(chǎn)生的放電或充電景象，是經(jīng)過(guò)陶瓷內(nèi)部極化強(qiáng)度的變化，引起電極面上自在電荷的釋放或補(bǔ)充的結(jié)果。壓電陶瓷的壓電景象人造多晶體：經(jīng)極化處置后的人工多晶鐵電體電疇未極化前：不具壓電性撤銷外電場(chǎng)加外電場(chǎng)E對(duì)外不呈極性加力F：放電

11、景象取消F：充電景象機(jī)械能 電能正壓電效應(yīng)：二 壓電陶瓷 1、 鈦酸鋇壓電陶瓷 鈦酸鋇BaTiO3是由碳酸鋇BaCO3和二氧化鈦TiO2按1：1分子比例在高溫下合成的壓電陶瓷。 它具有很高的介電常數(shù)和較大的壓電系數(shù)約為石英晶體的50倍。缺乏之處是居里溫度低120，溫度穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度不如石英晶體。2、 鋯鈦酸鉛系壓電陶瓷PZT 鋯鈦酸鉛是由PbTiO3和PbZrO3組成的固溶體PbZr、TiO3。它與鈦酸鋇相比，壓電系數(shù)更大，居里溫度在300以上，各項(xiàng)機(jī)電參數(shù)受溫度影響小，時(shí)間穩(wěn)定性好。此外，在鋯鈦酸中添加一種或兩種其它微量元素如鈮、銻、錫、錳、鎢等還可以獲得不同性能的PZT資料。因此鋯鈦酸鉛

12、系壓電陶瓷是目前壓電式傳感器中運(yùn)用最廣泛的壓電資料。 4、壓電半導(dǎo)體資料 如ZnO、CdS 、ZnO 、CdTe，這種力敏器件具有靈敏度高，呼應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。此外用ZnO作為外表聲波振蕩器的壓電資料，可測(cè)取力和溫度等參數(shù)。3、壓電聚合物 聚二氟乙烯PVF2是目前發(fā)現(xiàn)的壓電效應(yīng)較強(qiáng)的聚合物薄膜，這種合成高分子薄膜就其對(duì)稱性來(lái)看，不存在壓電效應(yīng)，但是它們具有“平面鋸齒構(gòu)造，存在抵消不了的偶極子。經(jīng)延展和拉伸后可以使分子鏈軸成規(guī)那么陳列，并在與分子軸垂直方向上產(chǎn)生自發(fā)極化偶極子。當(dāng)在膜厚方向加直流高壓電場(chǎng)極化后，就可以成為具有壓電性能的高分子薄膜。這種薄膜有可撓性，并容易制成大面積壓電元件。這種元件

13、耐沖擊、不易破碎、穩(wěn)定性好、頻帶寬。為提高其壓電性能還可以摻入壓電陶瓷粉末，制成混合復(fù)合資料(PVF2PZT)。 三、 壓電式傳感器的丈量電路一等效電路 當(dāng)壓電傳感器中的壓電晶體接受被測(cè)機(jī)械應(yīng)力的作用時(shí)，在它的兩個(gè)極面上出現(xiàn)極性相反但電量相等的電荷?？砂褖弘妭鞲衅骺闯梢粋€(gè)靜電發(fā)生器，如圖(a)。也可把它視為兩極板上聚集異性電荷，中間為絕緣體的電容器，如圖(b)。其電容量為 qq電極壓電晶體Ca(b)(a) 壓電傳感器的等效電路當(dāng)兩極板聚集異性電荷時(shí)，那么兩極板呈現(xiàn)一定的電壓，其大小為因此，壓電傳感器可等效為電壓源Ua和一個(gè)電容器Ca的串聯(lián)電路，如圖(a)；也可等效為一個(gè)電荷源q和一個(gè)電容器Ca

14、的并聯(lián)電路，如圖(b)。 qCaUaUaq/ Caq UaCaCaa電壓等效電路 b電荷等效電路壓電傳感器等效原理傳感器內(nèi)部信號(hào)電荷無(wú)“漏損，外電路負(fù)載無(wú)窮大時(shí)，壓電傳感器受力后產(chǎn)生的電壓或電荷才干長(zhǎng)期保管，否那么電路將以某時(shí)間常數(shù)按指數(shù)規(guī)律放電。這對(duì)于靜態(tài)標(biāo)定以及低頻準(zhǔn)靜態(tài)丈量極為不利，必然帶來(lái)誤差?，F(xiàn)實(shí)上，傳感器內(nèi)部不能夠沒(méi)有走漏，外電路負(fù)載也不能夠無(wú)窮大，只需外力以較高頻率不斷地作用，傳感器的電荷才干得以補(bǔ)充，因此，壓電晶體不適宜于靜態(tài)丈量。假設(shè)用導(dǎo)線將壓電傳感器和丈量?jī)x器銜接時(shí),那么應(yīng)思索連線的等效電容,前置放大器的輸入電阻、輸入電容。CaRaCcRiCiq壓電傳感器的完好等效電路Ca

15、傳感器的固有電容Ci 前置放大器輸入電容 Cc 連線電容Ra傳感器的漏電阻Ri前置放大器輸入電阻可見(jiàn)，壓電傳感器的絕緣電阻Ra與前置放大器的輸入電阻Ri相并聯(lián)。為保證傳感器和測(cè)試系統(tǒng)有一定的低頻或準(zhǔn)靜態(tài)呼應(yīng)，要求壓電傳感器絕緣電阻應(yīng)保待在1013以上，才干使內(nèi)部電荷走漏減少到滿足普通測(cè)試精度的要求。與上相順應(yīng)，測(cè)試系統(tǒng)那么應(yīng)有較大的時(shí)間常數(shù)，亦即前置放大器要有相當(dāng)高的輸入阻抗，否那么傳感器的信號(hào)電荷將經(jīng)過(guò)輸入電路走漏，即產(chǎn)生丈量誤差。 二 丈量電路 壓電式傳感器的前置放大器有兩個(gè)作用：把壓電式傳感器的高輸出阻變換成低阻抗輸出；放大壓電式傳感器輸出的弱信號(hào)。 前置放大器方式：電壓放大器，其輸出電

16、壓與輸入電壓傳感器的輸出電壓成正比；電荷放大器，其輸出電壓與輸入電荷成正比。 前置放大器的作用： 1放大 2阻抗轉(zhuǎn)換電壓放大器電荷放大器壓電式傳感器的丈量電路壓電式傳感器的特點(diǎn)：高阻抗，低能量。接入高輸入阻抗前置放大器的作用：把傳感器的高輸出阻抗變換為低輸出阻抗。壓電式傳感器的輸出可以是電壓信號(hào)，也可以是電荷信號(hào)。電壓放大器電荷放大器1、電壓放大器AACaCaRaRiCiCcCRUiUSCUSCUa(a)(b)Ua 2、電荷放大器 電荷放大器是一個(gè)具有深度負(fù)反響的高增益放大器，其根本電路如圖。假設(shè)放大器的開(kāi)環(huán)增益A0足夠大，并且放大器的輸入阻抗很高，那么放大器輸入端幾乎沒(méi)有分流，運(yùn)算電流僅流入

17、反響回路CF與RF。A0CaUUSC電荷放大器原理電路圖iRaqCFRF實(shí)踐的電荷放大器由電荷轉(zhuǎn)換級(jí)、適調(diào)放大級(jí)、低通濾波級(jí)、電壓放大級(jí)、過(guò)載指示電路和功率放大級(jí)6部分組成。根據(jù)上式畫出等效電路圖A0CaRaRCUSCUqCF、RF等效到A0的輸入端時(shí)，電容CF將增大(1A0)倍。電導(dǎo)1RF也增大了(1A0)倍。所以圖中C=(1A0)CF；1/R=(1A0)1RF，這就是所謂“密勒效應(yīng)的結(jié)果。電荷放大器靈敏度與電纜電容無(wú)關(guān)上限下限等效電路和丈量電路一、壓電晶片的銜接方式1并聯(lián)：2串聯(lián)：并聯(lián)接法，輸出電荷大，時(shí)間常數(shù)大，宜用于丈量緩變信號(hào)，并且適用于以電荷作為輸出量的場(chǎng)所。串聯(lián)接法，輸出電壓大，

18、本身電容小，適用于以電壓作為輸出信號(hào)，且丈量電路輸入阻抗很高的場(chǎng)所。二、壓電傳感器的等效電路只適宜動(dòng)態(tài)丈量壓電晶片：壓電傳感器：壓電傳感器在實(shí)踐丈量系統(tǒng)中的等效電路四、壓電式傳感器的運(yùn)用一壓電式加速度傳感器二壓電式壓力傳感器三壓電式流量計(jì)四集成壓電式傳感器五壓電式傳感器在自來(lái)水管道測(cè)漏中的運(yùn)用 當(dāng)傳感器感受振動(dòng)時(shí)，由于質(zhì)量塊相對(duì)被測(cè)體質(zhì)量較小，因此質(zhì)量塊感受與傳感器基座一樣的振動(dòng)，并遭到與加速度方向相反的慣性力，此力Fma。同時(shí)慣性力作用在壓電陶瓷片上產(chǎn)生電荷為 運(yùn)動(dòng)方向21345縱向效應(yīng)型加速度傳感器的截面圖一 壓電式加速度傳感器其構(gòu)造普通有縱向效應(yīng)型、橫向效應(yīng)型和剪切效應(yīng)型三種?？v向效應(yīng)是

19、最常見(jiàn)的,如圖。壓電陶瓷4和質(zhì)量塊2為環(huán)型，經(jīng)過(guò)螺母3對(duì)質(zhì)量塊預(yù)先加載，使之壓緊在壓電陶瓷上。丈量時(shí)將傳感器基座5與被測(cè)對(duì)象牢牢地緊固在一同。輸出信號(hào)由電極1引出。qd33Fd33ma此式闡明電荷量直接反映加速度大小。其靈敏度與壓電資料壓電系數(shù)和質(zhì)量塊質(zhì)量有關(guān)。為了提高傳感器靈敏度，普通選擇壓電系數(shù)大的壓電陶瓷片。假設(shè)添加質(zhì)量塊質(zhì)量會(huì)影響被測(cè)振動(dòng)，同時(shí)會(huì)降低振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率，因此普通不用添加質(zhì)量方法來(lái)提高傳感器靈敏度。此外用添加壓電片數(shù)目和采用合理的銜接方法也可提高傳感器靈敏度。 壓電式加速度傳感器 重塊質(zhì)量 加速度二 壓電式壓力傳感器 根據(jù)運(yùn)用要求不同，壓電式測(cè)壓傳感器有各種不同的構(gòu)造方式

20、。但它們的根本原理一樣。 壓電式測(cè)壓傳感器的原理簡(jiǎn)圖。它由引線1、殼體2、基座3、壓電晶片4、受壓膜片5及導(dǎo)電片6組成。當(dāng)膜片5遭到壓力P作用后，那么在壓電晶片上產(chǎn)生電荷。在一個(gè)壓電片上所產(chǎn)生的電荷q為 F作用于壓電片上的力；d11壓電系數(shù)；P壓強(qiáng)， ；S膜片的有效面積。123456p壓電式測(cè)壓傳感器原理圖壓電式壓力傳感器電極構(gòu)造預(yù)緊力 測(cè)壓傳感器的輸入量為壓力P，假設(shè)傳感器只由一個(gè)壓電晶片組成，那么根據(jù)靈敏度的定義有： 由于 ，所以電壓靈敏度也可表示為 U0壓電片輸出電壓；C0壓電片等效電容電荷靈敏度電壓靈敏度電荷靈敏度三 壓電式流量計(jì)利用超聲波在順流方向和逆流方向的傳播速度進(jìn)展丈量。其丈量

21、安裝是在管外設(shè)置兩個(gè)相隔一定間隔的收發(fā)兩用壓電超聲換能器，每隔一段時(shí)間(如1/100s)，發(fā)射和接納互換一次。在順流和逆流的情況下，發(fā)射和接納的相位差與流速成正比。據(jù)這個(gè)關(guān)系，可準(zhǔn)確測(cè)定流速。流速與管道橫截面積的乘積等于流量。 流量顯示1789輸出信號(hào)換能器換能器接納接納發(fā)射發(fā)射壓電式流量計(jì)此流量計(jì)可丈量各種液體的流速，中壓和低壓氣體的流速，不受該流體的導(dǎo)電率、粘度、密度、腐蝕性以及成分的影響。其準(zhǔn)確度可達(dá)0.5%，有的可到達(dá)0.01%。根據(jù)發(fā)射和接納的相位差隨海洋深度深度的變化，丈量聲速隨深度的分布情況四集成壓電式傳感器 是一種高性能、低本錢動(dòng)態(tài)微壓傳感器，產(chǎn)品采用壓電薄膜作為換能資料，動(dòng)態(tài)

22、壓力信號(hào)經(jīng)過(guò)薄膜變成電荷量，再經(jīng)傳感器內(nèi)部放大電路轉(zhuǎn)換成電壓輸出。該傳感器具有靈敏度高，抗過(guò)載及沖擊才干強(qiáng)，抗干擾性好，操作簡(jiǎn)便，體積小、分量輕、本錢低等特點(diǎn)，廣泛運(yùn)用于醫(yī)療、工業(yè)控制、交通、平安防衛(wèi)等領(lǐng)域。 脈搏計(jì)照片 典型運(yùn)用： 脈搏計(jì)數(shù)探測(cè) 按鍵鍵盤，觸摸鍵盤 振動(dòng)、沖擊、碰撞報(bào)警 振動(dòng)加速度丈量 管道壓力動(dòng)搖 其它機(jī)電轉(zhuǎn)換、動(dòng)態(tài)力檢測(cè)等 力敏元件主要性能目的：壓力范圍 1kPa靈敏度 0.2V/P非線性度 1 F.S頻率呼應(yīng) 11000Hz規(guī)范任務(wù)電壓 4.5VDC擴(kuò)展任務(wù)電壓 315V(DC)規(guī)范負(fù)載電阻 2.2k擴(kuò)展電阻 1k12k外形尺寸 12.77.6重 量 1.5集成壓電傳感

23、器連線電路輸出力敏元件地線R=2.2k 電源集成壓電傳感器連線電路OO五壓電式傳感器在自來(lái)水管道測(cè)漏中的運(yùn)用假設(shè)地面下有一條均勻的直管道某處O點(diǎn)為漏點(diǎn)，振動(dòng)聲音從O點(diǎn)向管道兩端傳播，傳播速度為V，在管道上A、B兩點(diǎn)放兩只傳感器，A、B間隔為L(zhǎng)知或可測(cè)，從A、B兩個(gè)傳感器接納的由O點(diǎn)傳來(lái)的t0時(shí)辰發(fā)出的振動(dòng)信號(hào)所用時(shí)間為tA=LA/V和tB=LB/V，兩者時(shí)間差為 t=tA- tB=LA- LB/V 1又 L =LA+LB 2LABO點(diǎn)LALB地 面 1、檢測(cè)原理由于管道埋設(shè)在地下，看不到O點(diǎn)，也不知道LA和LB的長(zhǎng)度，知的是L和V，假設(shè)能設(shè)法求出t，那么聯(lián)立1+2得： LA =(L+tV)/2 3或者將1-2得： LB=L-tV/2 4 關(guān)鍵是確定t，就可準(zhǔn)確確定漏點(diǎn)O。假設(shè)從O點(diǎn)出發(fā)的是一極短暫的脈沖，在A