压电式传感器应用课件

青岛理工大学汽车与交通学院contents

§4.1

概述§4.2

机械式传感器

§4.3

电阻式传感器§4.4

电感式传感器§4.5

电容式传感器§4.6

压电式传感器§4.7

其他传感器§4.8

传感器的选用原则青岛理工大学汽车与交通学院Introduction【传感器】的作用传感器构成5keywords非电量电量传感器基本要求

——4方面转换电路转换元件敏感元件青岛理工大学汽车与交通学院可转换的信号机械信号电信号辐射信号（光波、超声波、红外波）流体信号categories青岛理工大学汽车与交通学院按被测对象Chapter4expansion按工作原理机械式电子式光学式流体式按能量变换关系能量转换型能量控制型模拟式数字式按输出信号性质青岛理工大学汽车与交通学院Mechanical一工作原理二特点及应用低，适于静态测量被测量弹性元件变形（位移）转换电路电信号 进气流量传感器 进气压力传感器青岛理工大学汽车与交通学院resistor一变阻器式传感器二

电阻应变式传感器青岛理工大学汽车与交通学院工作原理性能特点灵敏度S线性电阻分压电路优点：简单、便宜缺点：精度、灵敏度低变阻器式传感器青岛理工大学汽车与交通学院结构&原理2分类比较金属式半导体式丝式Fig.4-1,4-2箔式Fig.4-3S半=（50~70）S金电阻应变片式传感器应用

p54Fig.4-53环境温度对应变的影响Fig.4-4【压阻效应】电阻应变片式传感器青岛理工大学汽车与交通学院工作原理可表示为可得出传感原理：S1+2u金属式1.7~3.6之间线性半导体式50-70倍例题4-1青岛理工大学汽车与交通学院电感式传感器一自感型二互感型—差动变压器式青岛理工大学汽车与交通学院自感型1

可变磁阻式（1）工作原理（2）分类比较2电涡流式青岛理工大学汽车与交通学院工作原理L青岛理工大学汽车与交通学院a.改变厚度式厚度式S加倍b.改变面积式d/e.单/双螺管线圈差动型测量范围0.001~1mm测量范围（-2~2）mm分辨力0.5umc.差动式Fig.4-6青岛理工大学汽车与交通学院2

电涡流式（1）工作原理Fig.4-9金属板材料ρμ↑↓线圈激励频率w↑↓测频转速鉴材与探伤测微小位移低频透射式互感、测厚δ↑↓（3）性能特点&应用Z↑↓高频反射式（2）调幅/调频电路（振荡器串并联）青岛理工大学汽车与交通学院差动变压器式电桥取D为参考点○Z1Z2D○○BAC青岛理工大学汽车与交通学院电感式传感器应用青岛理工大学汽车与交通学院电容式传感器一传感原理青岛理工大学汽车与交通学院二分类比较2）A↑↓1）δ↑↓3）ε↑↓青岛理工大学汽车与交通学院电容式传感器例题4-2三测量电路…四特点与应用青岛理工大学汽车与交通学院电容式传感器应用青岛理工大学汽车与交通学院压电式传感器一压电效应二

压电材料三压电式传感器及其等效电路四

测量电路五特点及应用青岛理工大学汽车与交通学院1.压电单晶体2.多晶体压电陶瓷☆铣钛酸铅材料系列钛酸钡3.压电半导体压电传感器集成传感器半导体电子器件4.高分子压电薄膜微压机器人触觉青岛理工大学汽车与交通学院压电式传感器为能量型传感器，也称无源传感器，本身相当于高内阻微弱的电荷源CaCciqR0CqR0C=Ca+Cc在交变力的作用下产生交变电荷依电荷平衡原理青岛理工大学汽车与交通学院1º↑

→0e→0适于高频信号测量：振动噪声表面粗糙度2º测量低频信号（静态）CRo↑↑即Ro↑↑即后级需接高输入阻抗的测量电路，按规定电缆接线青岛理工大学汽车与交通学院前置放大器电压放大高输入阻抗的比例放大器电荷放大具备深度电容负反馈的高增益的高输入阻抗的运放CaCcq-k1且不受电缆长度及型号的影响2可测超低频信号用于冲击振动与地震测量青岛理工大学汽车与交通学院特点及应用1、固有频率高、频率范围宽、结构简单2、力、振动加速度、噪声、表面粗糙度的测量3、动态测量青岛理工大学汽车与交通学院压电式传感器应用i.e.爆震传感器青岛理工大学汽车与交通学院压电式传感器应用青岛理工大学汽车与交通学院磁电式传感器(发电机)磁场强度↑↓运动速度↑↓↑↓Φ↑↓霍尔式传感器光电传感器热敏传感器光纤传感器超声波传感器青岛理工大学汽车与交通学院光