學(xué)習(xí)情境四輪胎壓力監(jiān)測(cè)儀測(cè)量系統(tǒng)

學(xué)習(xí)情境四輪胎壓力監(jiān)測(cè)儀測(cè)量系統(tǒng)第一頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日一、壓電效應(yīng)某些晶體，在一定方向受到外力作用時(shí)，內(nèi)部將產(chǎn)生極化現(xiàn)象，相應(yīng)地在晶體的兩個(gè)表面產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷；當(dāng)外力作用除去時(shí)，又恢復(fù)到不帶電狀態(tài)。當(dāng)作用力方向改變時(shí)，電荷的極性也隨著改變，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。具有壓電效應(yīng)的物質(zhì)很多，如石英晶體、壓電陶瓷、壓電半導(dǎo)體等。

第二頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日1、石英晶體的壓電效應(yīng)石英晶體是一種應(yīng)用廣泛的壓電晶體。第三頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日縱向壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷為

qxx＝dxxFx

橫向壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷為根據(jù)石英晶體的對(duì)稱條件dXY=dXX，所以

第四頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日

石英晶體的每一個(gè)晶體單元中，有三個(gè)硅離子和六個(gè)氧離子，正負(fù)離子分布在正六邊形的頂角上，如下圖所示。當(dāng)作用力為零時(shí)，正負(fù)電荷相互平衡，所以外部沒(méi)有帶電現(xiàn)象,而受力后破壞了平衡,就帶電了。

第五頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日2，壓電材料壓電材料一般應(yīng)考慮以下主要特性：1)具有較大的壓電常數(shù)。2)壓電元件的機(jī)械強(qiáng)度高、剛度大并具有較高的固有振動(dòng)頻率。3)具有高的電阻率和較大的介電常數(shù)。4)具有較高的居里點(diǎn)。居里點(diǎn)高可以得到較寬的工作溫度范圍。5)壓電特性不隨時(shí)間蛻變，有較好的時(shí)間穩(wěn)定性。第六頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日

二、結(jié)構(gòu)型式在壓電式傳感器中，常用兩片或多片組合在一起使用。由于壓電材料是有極性的，因此接法也有兩種，如下圖所示。圖a為并聯(lián)接法，圖中b為串聯(lián)接法，a)b)第七頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日

三、壓力監(jiān)測(cè)電路的設(shè)計(jì)與制作1、原理電路圖第八頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日車內(nèi)胎被銳物扎破漏氣部位的氣流聲被傳聲器BM接收，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)電容C2耦合到晶體三極管VT放大，再經(jīng)耦合電容C3、C4并由電位器RP選擇音量后，由SL31集成功率放大器充分放大，由耳機(jī)BE放音。選用SL31(或LA4101)低電壓集成功率放大電路，其使用電壓可在2—4.5V間選擇，現(xiàn)用3V工作電源。

第九頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日2、制作與調(diào)試印制板參考尺寸為65mm×55mm，可自制。電路板可安裝在小盒內(nèi)，傳聲器BM由屏蔽傳聲器線單獨(dú)引出，線長(zhǎng)1.2m。在印制電路板非銅箔面裝上電池夾。SL31集成功率放大器焊在銅箔面。元器件全部焊裝后，裝上兩節(jié)電池，旋動(dòng)電位器RP的撥盤，閉合電源開關(guān)，把電位器旋到約1／3位置處，耳機(jī)BE中有極輕微的“沙沙”聲。第十頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日

如有“撲撲”聲出現(xiàn)，說(shuō)明有自激現(xiàn)象，可調(diào)節(jié)電阻R5，減小SL31集成功率放大器的增益，試試能否消除。調(diào)節(jié)電阻R2，使晶體三極管VT的工作電流Ic值在2～3mA。再調(diào)節(jié)電阻R1，使駐極體傳聲器BM工作狀態(tài)較佳。調(diào)試時(shí)耳機(jī)BE不必戴在頭上，以免突發(fā)巨大的聲響震傷調(diào)試者的耳膜。第十一頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日四、壓電傳感器的應(yīng)用1.YD型壓電式加速度傳感器它的主要優(yōu)點(diǎn)是；靈敏度高、體積小、重量輕、測(cè)量頻率上限較高、動(dòng)態(tài)范圍大。但易受外界干擾，在測(cè)試前需進(jìn)行各種校驗(yàn)。第十二頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日2.6100系列壓電加速度計(jì)壓電加速度計(jì)是以壓電晶體做敏感件。體積小、重量輕、輸出信號(hào)大，固有頻率高，可用于測(cè)量振動(dòng)、沖擊等信號(hào)。其外形見下圖。

第十三頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日3.HZ-9508型測(cè)振表

HZ-9508型測(cè)振表是用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量、簡(jiǎn)易故障診斷的一種便攜式數(shù)字顯示測(cè)振表，用YD型壓電式加速度傳感器作為表頭。它除了可測(cè)量一