設備故障診斷系統(tǒng)資訊：什么是壓電傳感器，壓電原理簡介

什么是壓電式傳感器

基于某些介質(zhì)的壓電效應，在外力作用下，在介質(zhì)表面產(chǎn)生電荷，從而實現(xiàn)非電量測量。電渦流位移傳感器能靜態(tài)和動態(tài)地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計量工具。振動故障診斷監(jiān)測系統(tǒng)分析范圍20KHz；緩變信號通道不少于32路，16位精度，動態(tài)信號通道不少于4路，102.4kS/s；系統(tǒng)變攜，可以自帶電源連續(xù)工作4小時。設備故障診斷系統(tǒng)具有緩變信號（如溫度、壓力、轉速、流量等）與動態(tài)信號（如振動信號）的數(shù)據(jù)融合處理功能；具有黑匣子記錄功能；系統(tǒng)滿足車輛振動沖擊環(huán)境下的使用要求。

壓電式傳感器是一種力敏元件，因此可以測量那些*終可以轉化為力的物理量，如力、壓力、加速度等。

壓電式傳感器網(wǎng)絡具有積極響應頻帶寬、靈敏度高、信噪比大、結構簡單、工作提供可靠、重量輕等優(yōu)點。近年來，由于我國電子信息技術的飛速經(jīng)濟發(fā)展，隨著與之配套的二次儀表系統(tǒng)以及低噪聲、小電容、高絕緣電阻電纜的出現(xiàn)，使壓電傳感器的使用一個更為安全方便。因此，在工程建筑力學、生物學習醫(yī)學、石油資源勘探、聲波測井、電聲學等許多企業(yè)技術領域中獲得了社會廣泛的應用。

一、壓電效應

正壓電效應（順壓電效應）：某些電介質(zhì)，當沿著一定方向對其施力而使它變形時，內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在它的一定表面上產(chǎn)生電荷，當外力去掉后，又重新恢復不帶電狀態(tài)的現(xiàn)象。當作用力方向改變時，電荷極性也隨著改變。

壓電效應(電致伸縮) : 當電場作用于電介質(zhì)的極化方向時，電介質(zhì)會在某一方向產(chǎn)生機械變形或機械壓力。當施加的電場消失時，這些變形或應力消失的現(xiàn)象。

基于壓電效應的傳感器它是一種自發(fā)電和機電換能器。它的敏感元件由壓電材料制成。壓電材料受壓后，表面產(chǎn)生電荷。這個電荷經(jīng)過電荷放大器和測量電路放大，經(jīng)過阻抗變換后，成為與外力成正比的電輸出。壓電式傳感器用于測量力和可以轉化為力的非電物理量，如壓力、加速度等(見壓電式振動故障診斷監(jiān)測系統(tǒng)和加速度計)。其優(yōu)點是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結構簡單、工作可靠、重量輕。缺點是部分壓電材料需要防潮措施，輸出DC響應較差，需要采用高輸入阻抗電路或電荷放大器來克服這一缺陷。低噪聲、小電容、高絕緣電阻的配套儀表和電纜的出現(xiàn)，使得壓電傳感器的使用更加方便。它廣泛應用于工程力學、生物醫(yī)學、電聲學等技術領域。

　壓電效應 　壓電效應研究可分為正壓電效應和逆壓電效應。正壓電效應是指：當晶體可以受到某固定發(fā)展方向外力的作用時,內(nèi)部就產(chǎn)生電極化現(xiàn)象,同時在某兩個問題表面上學生產(chǎn)生一種符號主義相反的電荷；當外力撤去后，晶體又恢復到不帶電的狀態(tài)；當外力影響作用主要方向不斷改變時，電荷的極性也隨之發(fā)生改變；晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小關系成正比。壓電式振動故障診斷監(jiān)測系統(tǒng)技術大多是企業(yè)利用正壓電效應模型制成的。逆壓電效應是指對晶體施加交變電場變化引起不同晶體工程機械設計變形的現(xiàn)象，又稱電致伸縮效應。