壓電式傳感器醫(yī)療應(yīng)用舉例課件

壓電式傳感器的應(yīng)用舉例生物醫(yī)學(xué)工程HHoliday_L壓電式傳感器的應(yīng)用舉例生物醫(yī)學(xué)工程壓電式傳感器？壓電傳感器是一種有源器件。它能在外加機(jī)械激勵(lì)下輸出與激勵(lì)成正比的電信號(hào)。壓電效應(yīng)：某些電介質(zhì)（晶體，極化的陶瓷，高分子聚合物和負(fù)合材料等），當(dāng)在它的適當(dāng)方向施加作用力時(shí)，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生電極化狀態(tài)的變化，同時(shí)在電介質(zhì)的兩端表面出現(xiàn)符號(hào)相反、與外力成正比的束縛電荷。這種由外力作用而導(dǎo)致電介質(zhì)帶電的現(xiàn)象即為壓電效應(yīng)。壓電材料：石英，陶瓷壓電式傳感器？壓電傳感器是一種有源器件。它能在外加機(jī)械激勵(lì)下壓電式加速度傳感器？當(dāng)被測(cè)振動(dòng)頻率遠(yuǎn)低于加速度計(jì)的固有頻率時(shí)，則力的變化與被測(cè)加速度成正比。壓電式加速度傳感器又稱壓電加速度計(jì)。它也屬于慣性式傳感器。利用某些物質(zhì)如石英晶體的壓電效應(yīng)，在加速度計(jì)受振時(shí)，質(zhì)量塊加在壓電元件上的力也隨之變化。壓電式加速度傳感器？當(dāng)被測(cè)振動(dòng)頻率遠(yuǎn)低于加速度計(jì)的固有頻率時(shí)分類（按原理）1.橫向效應(yīng)壓電傳感器：長(zhǎng)棒縱向伸縮橫向電場(chǎng)方式2.縱向效應(yīng)壓電傳感器：薄板厚度震動(dòng)模式縱向分類（按原理）縱向在心音采集中的應(yīng)用舉例加速度式心音傳感器：將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)心音：是一種生物機(jī)械振動(dòng)現(xiàn)象，隨著心臟的收縮和舒張，造成瓣膜的迅速打開(kāi)或關(guān)閉，從而形成了由血流湍流引起的振動(dòng)，脈管中血流的加速和減速也會(huì)造成血管的振動(dòng)，這些振動(dòng)傳到胸腔表面就是心音。這些聲音的頻率范圍一般都在20～200Hz以內(nèi)在心音采集中的應(yīng)用舉例加速度式心音傳感器：將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信加速度型心音傳感器這類傳感器的結(jié)構(gòu)形式很多，均根據(jù)慣性原理來(lái)測(cè)量振動(dòng)或者加速度，采用壓電元件是常用的一種方法。結(jié)構(gòu)上由（質(zhì)量塊，彈簧，外殼構(gòu)成的振動(dòng)系統(tǒng)）+（壓電元件）兩部分構(gòu)成。為獲得合適的阻尼，殼體內(nèi)充硅油和橡膠。硬彈簧和質(zhì)量塊一起向壓電片施加靜態(tài)預(yù)壓縮載荷，它要遠(yuǎn)大于測(cè)量中可能承受的最大動(dòng)應(yīng)力。當(dāng)傳感器向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量塊產(chǎn)生的慣性力使壓電元件上的壓力增加；反之，則壓力減小。壓電元件將慣性質(zhì)量的位移或振動(dòng)加速度轉(zhuǎn)換成電量來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量。測(cè)量心音是一種典型的應(yīng)用。加速度型心音傳感器這類傳感器的結(jié)構(gòu)形式很多，均根據(jù)慣性原理來(lái)原理將一個(gè)質(zhì)量塊以一定的預(yù)應(yīng)力安裝在雙壓電晶體上壓電晶體和導(dǎo)線都用導(dǎo)電膠粘結(jié)在底座上。測(cè)量時(shí)將心音傳感器底座用橡皮膏與人體體表粘結(jié)傳感器感受與人體體表相同頻率的振動(dòng)質(zhì)量塊便有正比于加速度的交變力作用在壓電晶體上為質(zhì)量塊質(zhì)量，為加速度原理將一個(gè)質(zhì)量塊以一定的預(yù)應(yīng)力安裝在雙壓電晶體上為質(zhì)量塊質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)靈敏度高抗過(guò)載及沖擊能力強(qiáng)抗干擾性好操作簡(jiǎn)便體積小重量輕成本低優(yōu)勢(shì)靈敏度高誤差來(lái)源電輸出阻抗要求高，不能測(cè)直流響應(yīng)靈敏度有限，信噪比低電荷的泄露