压电传感器-高分子材料课件

工业测控仪表自动化与电气工程学院College

of

Automation

and

Electrical

Engineerin压电传感器—高分子压电材料授课教师：王轶卿压电传感器—高分子压电材料高分子压电材料原理及特性高分子材料压电传感器的测量电路高分子压电材料的应用前沿科技与网络拓展阅读2特点：动态力动态压力定义：电荷量的变化1.压电传感器概述压电效应逆压电效应自发电式传感器不能测量静态力典型的双向传感器电压测量转换电路3…2.压电材料常用压电元件材料：压电晶体实验室基准传感器压电陶瓷动态力传感器、振动传感器高分子压电材料定性测量43.高分子压电材料材料：

聚二氟乙烯（

PVF2

或PVDF）聚氟乙烯

（PVF）改性聚氯乙烯

（PVC）…压电薄膜56高分子压电材料特点7缺点：工作温度一般低于100℃温度升高时，灵敏度将降低

耐紫外线能力较差，不宜暴晒特点：

灵敏度比压电晶体高十几倍防水，不易破碎柔软，可制成大面积、很长或极微小的成品价格便宜频率响应范围宽，测量动态范围达80dB4.压电效应—正压电效应施加外力去掉外力表面产生电荷表面产生电荷电荷消失电荷消失注意：电荷极性正压电效应：外力电荷高分子压电薄膜+_

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+_++_9高分子压电材料的特性极化后，有压电性质沿X（Y）方向施加外力表面产生电荷外力的大小外力施加的方向d31-压电常数q的大小q分布的平面和极性X10YZ极化方向逆压电效应：

电致伸缩效应施加交变电场去掉交变电场产生机械振动振动消失5.压电效应—逆压电效应11高分子压电薄膜制作的压电喇叭（逆压电效应）1213压电传感器—高分子压电材料高分子压电材料原理及特性高分子材料压电传感器的测量电路高分子压电材料的应用前沿科技与网络拓展阅读14上电极下电极极间电容 漏电阻压电陶瓷晶片示意图压电元件符号等效电路高内阻电荷源特点：高内阻测量电路须具备两个作用：高阻抗输入低阻抗输出输入电荷输出电压测量电路15二、压电传感器的测量电路16压电传感器—高分子压电材料高分子压电材料原理及特性高分子材料压电传感器的测量电路高分子压电材料的应用前沿科技与网络拓展阅读17三、高分子压电材料的应用高分子压电电缆用于交通监测玻璃破碎报警装置压电式周界报警系统其它应用18应用1 高分子压电电缆用于交通监测将高分子压电电缆埋在公路上，可实现：闯红灯拍照车速监测

收费站称重停车区域监控19高分子压电电缆用于交通监测演示将两根高分子压电电缆相距若干米，平行埋设于公路的路面下约5cm，可以测量：（1）车速 （2）汽车前后轮间轴距、轴数 （3）汽车载重量tA1

tA2tB120tB2应用2 玻璃破碎报警装置玻璃破碎瞬间10~15KHz振动高分子压电薄膜振动压电薄膜表面产生电荷在玻璃上粘贴高分子压电测振薄膜输出引脚间产生电压信号驱动报警电路21玻璃破碎传感器高分子压电测振薄膜加工工艺：聚偏二氟乙烯（PVDF）薄膜尺寸：10×20

×0.2mm正反两面各喷涂透明的二氧化锡导电电极超声波焊接两根柔软的电极引线覆盖保护膜性能参数：侦测范围：半径180cm警报时间：0.5~6S工作温度：-20oC~+55oC重量：26g2223压电式周界报警系统压电电缆铜芯屏蔽层压电材料24橡胶保护层原理高分子压电材料的其它应用脉搏计数探测振动、冲击、碰撞报警振动加速度测量管道压力波动2526重点回顾原理压电效应特点动态力，定性分析可逆27压电陶瓷传感器 定量测量对比学习压电传感器—高分子压电材料高分子压电材料原理及特性高分子材料压电传感器的测量电路高分子压电材料的应用前沿科技与网络拓展阅读282929站在巨人肩上——前沿科技压电高分子纳米纤维薄膜柔性力学传感器聚偏二氟乙烯及偏二氟乙烯和三氟乙烯的共聚物具有良好的力学性能、高灵敏度、生物相容性

有着传统压电材料不可比拟的柔软、透气等特性…压电薄膜扬声器网络拓展阅读压电薄膜传感器在医疗行业生命特征监测方面的应用/1232.htm压电式加速度传感器/view/2124088.htm?fr=aladdi