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压电压力传感器的原理

作为压电传感器主要使用的压电材料，有石英、酒石酸钾钠、磷酸二氢胺。其中，水晶(二氧化硅)是天然的结晶，虽然在该结晶中可以看到压电效应，但在一定的温度范围内存在压电特性，但是温度超过该范围时，压电特性完全消失(该高温是所谓居里点)。由于随应力变化的电场变化是微小的(即压电系数比较低)，所以水晶逐渐被其他压电晶体取代。酒石酸钾钠的压电灵敏度和压电系数大，但只适用于室温和湿度低的环境。磷酸二氢胺是人工结晶，可承受高温、相当湿度，因此被广泛应用。

压电效应是压电传感器的主要动作原理，压电传感器不能用于静态测量，但外力作用后的电荷只有在电路具有无限大的输入阻抗时才能保持。实际上不是这样，所以压电传感器只能测量动态应力。

以往的传感器技术，为了提高其性能，制作材料需要满足多品种、高性能的要求，因此成本高，而且制作过程的要求严格。以往压力传感器无法进一步提高性能价格，在以下方面不充分。

由于结构尺寸大，所以时间(频率)响应特性差。

输入输出特性具有非线性，随着时间的推移。

容易受环境条件变化影响的参数

信噪比低，容易受到噪声干扰。

有交叉灵敏度，选择性分辨率不高。

这样不足是现有的压力传感器的性能稳定、可靠性差、精度低的主要原因，也是取代现有的压力传感器的主要原因。