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壓電式傳感器尤其適合在的安裝尺寸、溫度范圍和動(dòng)力學(xué)環(huán)境下進(jìn)行測(cè)量。
奇石樂主要應(yīng)用壓電原理在組裝和試驗(yàn)領(lǐng)域測(cè)量動(dòng)態(tài)力。 
Pierre和Jacques Curie兩兄弟于1880年發(fā)現(xiàn)了壓電效應(yīng)。 
壓電材料（來自希臘語piezein，意為擠壓或壓力）在受到機(jī)械載荷時(shí)產(chǎn)生電荷。
壓電傳感器絕緣電阻有限，因而不能進(jìn)行真正的靜態(tài)測(cè)量。
不過采用合適的奇石樂信號(hào)調(diào)理設(shè)備，壓電傳感器具有優(yōu)異的準(zhǔn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)試能力。 
1950年，Walter P. Kistler獲得了*壓電信號(hào)電荷放大器的，為已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)十年的壓電效應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用鋪平了道路。 
利用石英晶體的壓電效應(yīng)可獲得非常有價(jià)值的應(yīng)用：當(dāng)施加機(jī)械載荷時(shí)，可產(chǎn)生與作用力成比例的電荷信號(hào)。
優(yōu)勢(shì)：由于晶體的高剛度，測(cè)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(diǎn)
• 尺寸緊湊
• 測(cè)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(cè)量
縱向效應(yīng)
在受力表面產(chǎn)生電荷，用靜電計(jì)可以測(cè)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(gè)晶體片，機(jī)械串聯(lián)，信號(hào)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(duì)壓縮力敏感，因此適合于簡單和堅(jiān)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(hào)電子并聯(lián)的n個(gè)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(cè)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(duì)溫度波動(dòng)不敏感的優(yōu)異特性，因?yàn)闇囟炔▌?dòng)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
因此，橫向效應(yīng)在合適的壓電敏感元件形狀和排列下，可以獲得較多的電荷。
橫向效應(yīng)的敏感元件用于高靈敏壓力、應(yīng)變和力傳感器。
電荷放大器
電荷放大器將壓電傳感器產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)換為成比例的電壓：
Uo=–Q . 1 Cr 1+ 1 (Ct+Cr+Cc) ACr
電荷放大器可看成是電荷積分器，它總是在量程電容兩端以大小相等，極向相反的電荷補(bǔ)償傳感器產(chǎn)生的電荷。
大部分奇石樂電荷放大器具有傳感器靈敏度和測(cè)量范圍設(shè)置功能。
時(shí)間常數(shù)和漂移
應(yīng)用電荷放大器需要考慮的兩個(gè)重要因素是時(shí)間常數(shù)和漂移。
時(shí)間常數(shù)T是交流耦合電路的放電時(shí)間。
在Y個(gè)時(shí)間常數(shù)的時(shí)間里，階躍輸入衰減37%：
τ = Rt.Ct
漂移是指輸出信號(hào)隨時(shí)間推移而出現(xiàn)的變化。
漂移決定了允許準(zhǔn)靜態(tài)測(cè)量的時(shí)間。
奇石樂的傳感器允許直接和間接測(cè)力。
可靈活地安裝傳感器，為不同的測(cè)量任務(wù)提供解決方案。
預(yù)緊
為了實(shí)現(xiàn)所期望的精確測(cè)量，根據(jù)設(shè)計(jì)和應(yīng)用不同壓電式傳感器需要預(yù)緊20% - 70%并可獲得壓縮力和拉伸力對(duì)稱
的測(cè)量范圍。
因此，實(shí)際測(cè)量范圍是數(shù)據(jù)表上的總測(cè)量范圍減去預(yù)緊力。
不同的安裝方式
直接測(cè)力要求傳感器*安裝在力流中測(cè)量全部力。
這種方法測(cè)量精度高，與力的作用點(diǎn)無關(guān)。
如果傳感器不能直接安裝在力流中，則只能測(cè)量部分力；其余的力通過其安裝的結(jié)構(gòu)（作為力分流）。
間接測(cè)力時(shí)可用應(yīng)變傳感器通過測(cè)量結(jié)構(gòu)應(yīng)變可獲得過程力。
結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生的變形可通過與力成比例的應(yīng)變來測(cè)量，因而過程力可間接通過表面或結(jié)構(gòu)應(yīng)變確定。
奇石樂的應(yīng)變傳感器內(nèi)部將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為成比例的力，并產(chǎn)生相應(yīng)的電荷信號(hào)。
這也是它們通常被稱為力 - 應(yīng)變傳感器的原因。
靈敏度由電荷Q（pC）/單位應(yīng)變µε（µm/m）確定。
直接測(cè)力
全部過程力通過傳感器（力分流n<≈10%）在力的傳遞路徑上安裝傳感器，測(cè)量全部過程力。
優(yōu)點(diǎn)
• 靈敏度高
• 測(cè)量精度高
• 重復(fù)性高
• 線性好, 遲滯小
• 預(yù)緊和校準(zhǔn)過的傳感器測(cè)量范圍寬、安裝便利

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