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kistler奇石樂提供壓電式和應變式傳感器
奇石樂提供壓電式和應變式傳感器。壓電式傳感器尤其適合
在的安裝尺寸、溫度范圍和動力學環境下進行測量。奇
石樂主要應用壓電原理在組裝和試驗領域測量動態力。
Pierre和Jacques Curie兩兄弟于1880年發現了壓電效應。
壓電材料（來自希臘語piezein，意為擠壓或壓力）在受到
機械載荷時產生電荷。壓電傳感器絕緣電阻有限，因而不
能進行真正的靜態測量。不過采用合適的奇石樂信號調理
設備，壓電傳感器具有優異的準靜態和動態測試能力。
1950年，Walter P. Kistler獲得了*壓電信號電荷放
大器的，為已經發現了數十年的壓電效應的實際應用
鋪平了道路。
利用石英晶體的壓電效應可獲得非常有價值的應用：當施加
機械載荷時，可產生與作用力成比例的電荷信號。優勢：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的差異
在于晶體的極軸與作用力方向的相互關系不同：
? 縱向效應
? 剪切效應
? 橫向效應
測量技術基礎
優點
? 尺寸緊湊
? 測力范圍寬
? 優異的抗過載能力
? 無磨損
? 高剛度和高固有頻率
? 可在無形變情況下測量
大
kistler奇石樂提供壓電式和應變式傳感器
kistler奇石樂傳感器縱向效應 在受力表面產生電荷，用靜電計可以測量電荷。在縱向 壓電效應中，電荷量Q只取決于力Fx的大小，與晶體的尺 寸無關。增加電荷的*方法是連接幾個晶體片，機械串 聯，信號電子并聯。輸出電荷量如下: Qx =d11 . Fx . n 壓電系數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用領域。產生縱 向效應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 類似于縱向效應，剪切效應中的壓電靈敏度與壓電敏感元 件的大小和形狀無關。載荷作用下，在壓電敏感元件的表 面產生電荷。在x方向的載荷作用下，機械串聯和信號電 子并聯的n個敏感元件產生的電荷量為： Qx = 2 . d11 . Fx . n 剪切敏感壓電元件用于測量剪切力、扭矩與應變和加速度 的傳感器。剪切效應的傳感器具有對溫度波動不敏感的優 異特性，因為溫度波動引起傳感器結構應力的變化作用在 剪切敏感軸的垂直方向。 橫向效應 橫向效應中，作用在y軸方向上的力Fy在相應x軸的表面上 產生電荷。與縱向壓電效應不同，在非受載表面產生的電 荷量與壓電敏感元件的尺寸成正比。假設敏感元件的尺寸 為a（厚度）和b（高度/長度）產生的電荷量為: Qy = –d11 . Fy . b/a 因此，橫向效應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。橫向效應的敏感元件用于高靈敏壓 力、應變和力傳感器。
kistler奇石樂提供壓電式和應變式傳感器
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