設(shè)備故障診斷系統(tǒng)資訊：什么是壓電傳感器，壓電原理簡(jiǎn)介

什么是壓電式傳感器

基于某些介質(zhì)的壓電效應(yīng)，在外力作用下，在介質(zhì)表面產(chǎn)生電荷，從而實(shí)現(xiàn)非電量測(cè)量。電渦流位移傳感器能靜態(tài)和動(dòng)態(tài)地非接觸、高線性度、高分辨力地測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計(jì)量工具。振動(dòng)故障診斷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分析范圍20KHz；緩變信號(hào)通道不少于32路，16位精度，動(dòng)態(tài)信號(hào)通道不少于4路，102.4kS/s；系統(tǒng)變攜，可以自帶電源連續(xù)工作4小時(shí)。設(shè)備故障診斷系統(tǒng)具有緩變信號(hào)（如溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、流量等）與動(dòng)態(tài)信號(hào)（如振動(dòng)信號(hào)）的數(shù)據(jù)融合處理功能；具有黑匣子記錄功能；系統(tǒng)滿足車輛振動(dòng)沖擊環(huán)境下的使用要求。

壓電式傳感器是一種力敏元件，因此可以測(cè)量那些*終可以轉(zhuǎn)化為力的物理量，如力、壓力、加速度等。

壓電式傳感器網(wǎng)絡(luò)具有積極響應(yīng)頻帶寬、靈敏度高、信噪比大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作提供可靠、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，由于我國(guó)電子信息技術(shù)的飛速經(jīng)濟(jì)發(fā)展，隨著與之配套的二次儀表系統(tǒng)以及低噪聲、小電容、高絕緣電阻電纜的出現(xiàn)，使壓電傳感器的使用一個(gè)更為安全方便。因此，在工程建筑力學(xué)、生物學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)、石油資源勘探、聲波測(cè)井、電聲學(xué)等許多企業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中獲得了社會(huì)廣泛的應(yīng)用。

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)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的一定表面上產(chǎn)生電荷，當(dāng)外力去掉后，又重新恢復(fù)不帶電狀態(tài)的現(xiàn)象。當(dāng)作用力方向改變時(shí)，電荷極性也隨著改變。

壓電效應(yīng)(電致伸縮) : 當(dāng)電場(chǎng)作用于電介質(zhì)的極化方向時(shí)，電介質(zhì)會(huì)在某一方向產(chǎn)生機(jī)械變形或機(jī)械壓力。當(dāng)施加的電場(chǎng)消失時(shí)，這些變形或應(yīng)力消失的現(xiàn)象。

基于壓電效應(yīng)的傳感器它是一種自發(fā)電和機(jī)電換能器。它的敏感元件由壓電材料制成。壓電材料受壓后，表面產(chǎn)生電荷。這個(gè)電荷經(jīng)過(guò)電荷放大器和測(cè)量電路放大，經(jīng)過(guò)阻抗變換后，成為與外力成正比的電輸出。壓電式傳感器用于測(cè)量力和可以轉(zhuǎn)化為力的非電物理量，如壓力、加速度等(見壓電式振動(dòng)故障診斷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和加速度計(jì))。其優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、重量輕。缺點(diǎn)是部分壓電材料需要防潮措施，輸出DC響應(yīng)較差，需要采用高輸入阻抗電路或電荷放大器來(lái)克服這一缺陷。低噪聲、小電容、高絕緣電阻的配套儀表和電纜的出現(xiàn)，使得壓電傳感器的使用更加方便。它廣泛應(yīng)用于工程力學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、電聲學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域。

　壓電效應(yīng) 　壓電效應(yīng)研究可分為正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。正壓電效應(yīng)是指：當(dāng)晶體可以受到某固定發(fā)展方向外力的作用時(shí),內(nèi)部就產(chǎn)生電極化現(xiàn)象,同時(shí)在某兩個(gè)問題表面上學(xué)生產(chǎn)生一種符號(hào)主義相反的電荷；當(dāng)外力撤去后，晶體又恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)；當(dāng)外力影響作用主要方向不斷改變時(shí)，電荷的極性也隨之發(fā)生改變；晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小關(guān)系成正比。壓電式振動(dòng)故障診斷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)大多是企業(yè)利用正壓電效應(yīng)模型制成的。逆壓電效應(yīng)是指對(duì)晶體施加交變電場(chǎng)變化引起不同晶體工程機(jī)械設(shè)計(jì)變形的現(xiàn)象，又稱電致伸縮效應(yīng)。