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利用石英晶體的壓電效應(yīng)可獲得非常有價值的應(yīng)用:當(dāng)施加機(jī)械載荷時,可產(chǎn)生與作用力成比例的電荷信號。
優(yōu)勢:由于晶體的高剛度,測量過程中傳感器幾乎無形變。
石英可切割成壓力敏感和剪切敏感元件。
下述不同的壓電效應(yīng)的差異在于晶體的極軸與作用力方向的相互關(guān)系不同:
• 縱向效應(yīng)
• 剪切效應(yīng)
• 橫向效應(yīng)
優(yōu)點
• 尺寸緊湊
• 測力范圍寬
• 優(yōu)異的抗過載能力
• 無磨損
• 高剛度和高固有頻率
• 可在無形變情況下測量
縱向效應(yīng)
在受力表面產(chǎn)生電荷,用靜電計可以測量電荷。
在縱向壓電效應(yīng)中,電荷量Q只取決于力Fx的大小,與晶體的尺寸無關(guān)。
增加電荷的唯Y方法是連接幾個晶體片,機(jī)械串聯(lián),信號電子并聯(lián)。
輸出電荷量如下:
Qx=d11.Fx.n
壓電系數(shù)d11是不同方向上的晶體靈敏度。
因此晶體切割的位置決定了石英拉壓力傳感器的性能和應(yīng)用領(lǐng)域。
產(chǎn)生縱向效應(yīng)的壓電敏感元件切割對壓縮力敏感,因此適合于簡單和堅固的力傳感器.
剪切效應(yīng)
類似于縱向效應(yīng),剪切效應(yīng)中的壓電靈敏度與壓電敏感元件的大小和形狀無關(guān)。
載荷作用下,在壓電敏感元件的表面產(chǎn)生電荷。
在x方向的載荷作用下,機(jī)械串聯(lián)和信號電子并聯(lián)的n個敏感元件產(chǎn)生的電荷量為:
Qx= 2 .d11.Fx.n
剪切敏感壓電元件用于測量剪切力、扭矩與應(yīng)變和加速度的傳感器。
剪切效應(yīng)的傳感器具有對溫度波動不敏感的優(yōu)異特性,因為溫度波動引起傳感器結(jié)構(gòu)應(yīng)力的變化作用在
剪切敏感軸的垂直方向。
橫向效應(yīng)
橫向效應(yīng)中,作用在y軸方向上的力Fy在相應(yīng)x軸的表面上產(chǎn)生電荷。
與縱向壓電效應(yīng)不同,在非受載表面產(chǎn)生的電荷量與壓電敏感元件的尺寸成正比。
假設(shè)敏感元件的尺寸為a(厚度)和b(高度/長度)產(chǎn)生的電荷量為:
Qy= –d11.Fy.b/a
KISTLER accelerometer 8763B050AT
KISTLER 6045BS3SP(5m)
KISTLER 伺服控制器 KSM036438
KISTLER 電纜 KSM303500- 10
KISTLER 監(jiān)視器 5867B0010
KISTLER measuring system 4740AWY1X0B0
KISTLER 壓力傳感器 型號9323A
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KISTLER 壓力傳感器 Kistler 9301B
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KISTLER 932B SN4480959
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KISTLER 傳感器 4502A001H 訂貨號:18026213
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KISTLER 缸壓火花塞 6115BFD16A41
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KISTLER 壓力傳感器 9232A
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奇石樂KISTLER KSM18029160-10
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