问压电式超声波传感器的工作原理

<p>电荷输出压电加速度传感器（以下简称传感器）采用剪切和中心压缩结构形式。其原理利用压电晶体的电荷输出与所受的力成正比，而所受的力在敏感质量一定的情况下与加速度值成正比。在一定条件下，压电晶体受力后产生的电荷量与所感受到的加速度值成正比。经过简化后的方程为： </p>  <p>q＝dij﹒f=dij﹒m﹒a （1） </p>  <p>式中：q――压电晶体输出的电荷。 </p>  <p>dij――压电晶体的二阶压电张量。 </p>  <p>m――传感器的敏感质量。 </p>  <p>a――所受的振动加速度值。 </p>  <p>每只传感器中内装晶体元件的二阶压电张量是一定的，敏感质量m是一个常量，所以公式（1）说明压电加速度传感器产生的电荷量与振动加速度a成正比。这就是压电加速度传感器完成的机电转换的工作原理。 </p>  <p>压电加速度传感器承受单位振动加速度值能输出电荷量的多少，称其为电荷灵敏度，单位为pc/ms-2或pc/g(1g≈9.8 ms-2)。 </p>  <p>压电加速度传感器实质上相当于一个电荷源和一只电容器，通过等效电路简化后，则可算出传感器的电压灵敏度为： </p>  <p>sv＝sq/ca </p>  <p>sv――传感器电压灵敏度 mv/ms-2 </p>  <p>sq――传感器的电荷灵敏度 pc/ms-2 </p>  <p>ca――传感器的电容量 pf </p>  <p>压电加速度传感器在使用中最主要的三项指标为：a电荷灵敏度（或电压灵敏度）、b谐振频率（工作频率在谐振频率1/3以下）、c最大横向灵敏度比。 </p>  <p>可见 <a href="http://wenwen.soso.com/z/urlalertpage.e?sp=shttp%3a%2f%2fwww.bw-sensor.com%2fcn%2ftechnology%2fxyzn.asp%23a2" target="_blank">http://www.bw-sensor.com/cn/technology/xyzn.asp#a2</a></p>  <p>另外</p>  <p>常用的压电式加速度传感器如上图所示<br>它是属于中心压缩式加速度传感器，其关键元件是一个压电陶瓷之类的材料制成的压电晶片。这种材料在外力作用下发生机械变形即产生极化现象，其表面产生电荷，外力去掉后又回复到不带电状态。<br>振动测量时，将传感器固定在被测物体上，当物体振动时， 传感器壳体随物体一起振动，压电晶体在质量块的惯性力作用下而产生电荷，输出的电荷量与振动加速度成正比。</p>  <p><img src="https://pic.wenwen.soso.com/p/20190316/20190316123306-780487169_jpeg_338_236_19531.jpg"></p>  <p>希望能帮到你</p>  <p>&nbsp;</p>  <p>&nbsp;</p>

利用压电效应，不同的运用，换能器设计差别很大。它的工作原理也差别很大，比较常用就是测距。有测偏，测纸张重叠，计数，接近报警等。