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壓電式傳感器尤其適合在的安裝尺寸、溫度范圍和動力學環境下進行測量。
奇石樂主要應用壓電原理在組裝和試驗領域測量動態力。 
Pierre和Jacques Curie兩兄弟于1880年發現了壓電效應。 
壓電材料（來自希臘語piezein，意為擠壓或壓力）在受到機械載荷時產生電荷。
壓電傳感器絕緣電阻有限，因而不能進行真正的靜態測量。
不過采用合適的奇石樂信號調理設備，壓電傳感器具有優異的準靜態和動態測試能力。 
1950年，Walter P. Kistler獲得了*壓電信號電荷放大器的，為已經發現了數十年的壓電效應的實際應用鋪平了道路。 
利用石英晶體的壓電效應可獲得非常有價值的應用：當施加機械載荷時，可產生與作用力成比例的電荷信號。
優勢：由于晶體的高剛度，測量過程中傳感器幾乎無形變。
石英可切割成壓力敏感和剪切敏感元件。
下述不同的壓電效應的差異在于晶體的極軸與作用力方向的相互關系不同： 

• 縱向效應 

• 剪切效應 

• 橫向效應
優點
• 尺寸緊湊
• 測力范圍寬
• 優異的抗過載能力
• 無磨損
• 高剛度和高固有頻率
• 可在無形變情況下測量
縱向效應
在受力表面產生電荷，用靜電計可以測量電荷。
在縱向壓電效應中，電荷量Q只取決于力Fx的大小，與晶體的尺寸無關。
增加電荷的唯Y方法是連接幾個晶體片，機械串聯，信號電子并聯。
輸出電荷量如下:
Qx=d11.Fx.n
壓電系數d11是不同方向上的晶體靈敏度。
因此晶體切割的位置決定了石英拉壓力傳感器的性能和應用領域。
產生縱向效應的壓電敏感元件切割對壓縮力敏感，因此適合于簡單和堅固的力傳感器.
剪切效應
類似于縱向效應，剪切效應中的壓電靈敏度與壓電敏感元件的大小和形狀無關。
載荷作用下，在壓電敏感元件的表面產生電荷。
在x方向的載荷作用下，機械串聯和信號電子并聯的n個敏感元件產生的電荷量為：
Qx= 2 .d11.Fx.n
剪切敏感壓電元件用于測量剪切力、扭矩與應變和加速度的傳感器。
剪切效應的傳感器具有對溫度波動不敏感的優異特性，因為溫度波動引起傳感器結構應力的變化作用在
剪切敏感軸的垂直方向。
橫向效應
橫向效應中，作用在y軸方向上的力Fy在相應x軸的表面上產生電荷。
與縱向壓電效應不同，在非受載表面產生的電荷量與壓電敏感元件的尺寸成正比。
假設敏感元件的尺寸為a（厚度）和b（高度/長度）產生的電荷量為:
Qy= –d11.Fy.b/a
因此，橫向效應在合適的壓電敏感元件形狀和排列下，可以獲得較多的電荷。
橫向效應的敏感元件用于高靈敏壓力、應變和力傳感器。
電荷放大器
電荷放大器將壓電傳感器產生的電荷轉換為成比例的電壓：
Uo=–Q . 1 Cr 1+ 1 (Ct+Cr+Cc) ACr
電荷放大器可看成是電荷積分器，它總是在量程電容兩端以大小相等，極向相反的電荷補償傳感器產生的電荷。
大部分奇石樂電荷放大器具有傳感器靈敏度和測量范圍設置功能。
時間常數和漂移
應用電荷放大器需要考慮的兩個重要因素是時間常數和漂移。
時間常數T是交流耦合電路的放電時間。
在Y個時間常數的時間里，階躍輸入衰減37%：
τ = Rt.Ct
漂移是指輸出信號隨時間推移而出現的變化。
漂移決定了允許準靜態測量的時間。
奇石樂的傳感器允許直接和間接測力。
可靈活地安裝傳感器，為不同的測量任務提供解決方案。
預緊
為了實現所期望的精確測量，根據設計和應用不同壓電式傳感器需要預緊20% - 70%并可獲得壓縮力和拉伸力對稱
的測量范圍。
因此，實際測量范圍是數據表上的總測量范圍減去預緊力。
不同的安裝方式
直接測力要求傳感器*安裝在力流中測量全部力。
這種方法測量精度高，與力的作用點無關。
如果傳感器不能直接安裝在力流中，則只能測量部分力；其余的力通過其安裝的結構（作為力分流）。
間接測力時可用應變傳感器通過測量結構應變可獲得過程力。
結構受力產生的變形可通過與力成比例的應變來測量，因而過程力可間接通過表面或結構應變確定。
奇石樂的應變傳感器內部將應變轉換為成比例的力，并產生相應的電荷信號。
這也是它們通常被稱為力 - 應變傳感器的原因。
靈敏度由電荷Q（pC）/單位應變µε（µm/m）確定。
直接測力
全部過程力通過傳感器（力分流n<≈10%）在力的傳遞路徑上安裝傳感器，測量全部過程力。
優點
• 靈敏度高
• 測量精度高
• 重復性高
• 線性好, 遲滯小
• 預緊和校準過的傳感器測量范圍寬、安裝便利

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