某些电介质沿着某一个方向受力而发生机械变形(压缩或伸长)时,其内部将发生极化现象,而在其某些表面上会产生电荷。当外力去掉后,它又会重新回到不带电的状态,此现象称为“压电效应”。
压电式压力
Q=kSp
式中Q为电荷量;k为压电常数;S为作用面积;p为压力。通过测量电荷量可知被测压力大小。
图1为一种压电式压力传感器的结构示意图。压电元件夹于两个弹性膜片之间,压电元件的一个侧面与膜片接触并接地,另一侧面通过引线将电荷量引出。被测压力均匀作用在膜片上,使压电元件受力而产生电荷。电荷量一般用电荷
更换压电元件可以改变压力的测量范围;在配用电荷放大器时,可以用将多个压电元件并联的方式提高传感器的灵敏度;在配用电压放大器时,可以用将多个压电元件串联的方式提高传感器的灵敏度。
压电式压力传感器体积小,结构简单,工作可靠;测量范围宽,可测100MPa以下的压力;测量精度较高;频率响应高,可达30kHz,是动态压力检测中常用的传感器,但由于压电元件存在电荷泄漏,故不适宜测量缓慢变化的压力和静态压力。




