压电式传感器应用设计报告1.设计题目:压电式传感器测振动2.设计要求:利用压电式传感器进行振动测量,根据压电效应,当传感器和试件以相同频率振动时,可以产生正比于加速度的表面电荷。3.设计中所使用的传感器的原理:压电式传感器(由惯性质量块和受压的压电片等组成)是一种机电换能器,所用的压电片(如天然石英、人工极化陶瓷等)在受到一定的机械荷载时,会在压电片的极化面上产生电荷,其电荷量与所受的载荷成正比。当压电晶体片受力时,晶体的两表面上聚集等量的正、负电荷,由于晶体片的绝缘电阻很高,因此压电晶体片相当于一只平行板电容器,如图1所示。其电容量为晶体片上产生的电压量与作用力的关系为 式中:为压电晶体的介电常数;A为晶体片(构成极板)的面积;d为晶体片的厚度;d33为压电系数;F为沿晶轴施加的力。 图1 压电晶体内部等效图压电式加速度计的晶体片确定后,d33、d、A都是常数,则晶体片上产生的电压量与作用力成正比。测量时,当加速度计受振动时,传感器与试件固定在一起感受相同频率的振动,质量块便有正比