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贺德克传感器石英晶体的压力效应特性

2020-06-10 11:43

        贺德克传感器主要用于动态作用力、压力和加速度的测量,压力传感器具有压电效应,某些晶体在外力的作用下,不仅几何尺寸发生变化,而且晶体内部产生极化现象,晶体表面出现电荷,形成电场。当外力去除后,晶体恢复原状,这种现象称压电效应。其材料需要具有压电效应的材料。将压电材料置于电场中,其几何尺寸也会发生变化,这种现象称为逆压电效应或电致伸缩效应。石英晶体的压电效应主要利用了石英晶体材料的特性,石英晶体即二氧化硅无水化合物,具有理想的线性,无滞后;频率响应范围宽,适用于动态测量;稳定性好,时间老化率低。无热释电现象;居里点高,对温度的敏感性比电阻、电感类要低得多,因此灵敏度变化极小。
 
        贺德克传感器所采用的的石英晶体效应具有较高的绝缘阻抗,其压电效应的产生的原因是因为石英晶体未受到外力作用时,晶格的形状是正六边形,正离子和负离子正好分布在正六边形的顶上,形成了三个互成120"夹角的偶极矩,由于是正六边形,正负电荷中心重合。因此电偶极矩矢量和等于0。电荷平衡,晶体表面不产生电荷,石英晶体受到沿X轴方向的压力作用,石英晶体将在X轴方向产生压缩变形,正、负离子的相对位置发生变化。
 

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