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壓電式傳感器原理及結構圖

2009年12月02日 09:23 m.xsypw.cn 作者:佚名 用戶評論(0
關鍵字:

壓電式傳感器原理及結構圖

石英晶體
說明:
石英的壓電效應
石英的壓電效應解釋

石英的壓電效應解釋

石英的化學式為SiO2,在一個晶體單元中,有三個硅離子 和六個氧離子 ,后者是成對的,所以一個硅離子和兩個氧離子交替排列。當沒有力作用時, 在垂直于晶體Z軸的XY平面上的投影恰好等效為正六邊形排列,如圖a示。這時正負離子正好分布在正六邊形的頂角上,呈現電中性。如果沿X方向壓縮,如圖b所示,則硅離子1被擠入氧離子2和6之間,而氧離子4被擠入硅離子3和5之間,結果表面A上呈現負電荷,而在表面B上呈現正電荷。這一現象稱為縱向壓電效應。若沿Y方向壓縮,如圖c所示,硅離子3和氧離子2,以及硅離子5和氧離子6都向內移動同樣的數值,故在電極C和D上不呈現電荷,而在表面A和B上,即在X軸的端面上又呈現電荷,但與圖b的極性正好相反,這時稱為橫向壓電效應。從研究的模型同樣可以看出:如果是使其伸長而不是壓縮時,則電荷的極性正好相反。總之,石英等單晶體材料是各向異性的物體,在X或Y軸向施力時,在與X軸垂直的面上產生電荷,電場方向與X軸平行,在Z軸方向施力時,不能產生壓電效應。

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