壓電效應

某些(xie)單(dan)晶(jing)材料(liao)的結(jie)構(gou)具(ju)(ju)有(you)(you)非對稱(cheng)特性，當這(zhe)些(xie)材料(liao)受到外(wai)加應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)作用(yong)而產(chan)(chan)生應(ying)(ying)(ying)(ying)變(bian)時(shi)，其內部晶(jing)格結(jie)構(gou)的變(bian)化（形變(bian)）會破壞原來宏(hong)觀表(biao)現為(wei)(wei)電(dian)中性的狀態，產(chan)(chan)生極化電(dian)場(chang)(chang)（電(dian)極化），所產(chan)(chan)生的電(dian)場(chang)(chang)（電(dian)極化強度）與(yu)(yu)應(ying)(ying)(ying)(ying)變(bian)的大小成正比。這(zhe)種現象稱(cheng)為(wei)(wei)正壓電(dian)效應(ying)(ying)(ying)(ying)，它(ta)是由居里兄弟于(yu)1880年發現的。隨后，在1881年又(you)進(jin)一步發現這(zhe)類單(dan)晶(jing)材料(liao)還具(ju)(ju)有(you)(you)逆壓電(dian)效應(ying)(ying)(ying)(ying)，即具(ju)(ju)有(you)(you)正壓電(dian)效應(ying)(ying)(ying)(ying)的材料(liao)在受到外(wai)加電(dian)場(chang)(chang)作用(yong)時(shi)，會有(you)(you)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)和(he)應(ying)(ying)(ying)(ying)變(bian)產(chan)(chan)生，其應(ying)(ying)(ying)(ying)變(bian)與(yu)(yu)外(wai)電(dian)場(chang)(chang)的大小成正比。

壓(ya)電效應是晶體(ti)結構(gou)的(de)一個特性，它與晶體(ti)結構(gou)的(de)非對(dui)稱性有(you)關，而壓(ya)電效應的(de)大小及(ji)性質則(ze)與施加的(de)應力或電場(chang)對(dui)晶體(ti)結晶軸的(de)相對(dui)方向有(you)關。

具(ju)有壓電效(xiao)應的(de)單晶材料(liao)(liao)種類很(hen)多(duo)，常用的(de)如(ru)天然石英（SiO2）晶體，以及(ji)人工單晶材料(liao)(liao)如(ru)硫酸鋰（Li2SO4）、鈮酸鋰（LiNbO3）等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

電致伸縮效應

某些多晶材料(liao)中(zhong)存在有自(zi)發(fa)(fa)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)分子(zi)集團，即所謂(wei)“電疇”，它具有一(yi)定的(de)(de)(de)極(ji)化(hua)，并(bing)且沿(yan)極(ji)化(hua)方向(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)長(chang)度往往與其(qi)他方向(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)長(chang)度不同(tong)。當(dang)有外加電場(chang)作用時，電疇會發(fa)(fa)生(sheng)轉動(dong)，使(shi)其(qi)極(ji)化(hua)方向(xiang)(xiang)與外加電場(chang)方向(xiang)(xiang)趨(qu)于一(yi)致，從而使(shi)該(gai)材料(liao)沿(yan)外加電場(chang)方向(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)長(chang)度將(jiang)發(fa)(fa)生(sheng)變化(hua)，表現為彈性應變。這種(zhong)現象稱為電致伸縮效(xiao)應。

電(dian)(dian)致伸(shen)縮效(xiao)應(ying)也有逆效(xiao)應(ying)，即(ji)具有電(dian)(dian)致伸(shen)縮效(xiao)應(ying)的多晶材(cai)料在經受外加應(ying)力產(chan)生應(ying)變時(shi)，其總的極化(hua)(hua)強(qiang)度將(jiang)會發生變化(hua)(hua)，即(ji)表現為電(dian)(dian)極化(hua)(hua)（產(chan)生電(dian)(dian)場(chang)）。

因此，電致伸縮效應可以說與電極化現象有關（自極化）。

精度是傳感器的一個重要的性能指標，壓電陶瓷片批發，它是關系到整個測量系統測量精度的一個重要環節。傳感器的精度越高，其價格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿足整個測量系統的精度要求就可以，不必選得過高。這樣就可以在滿足同一測量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡單的傳感器。如果測量目的是定性分析的，選用重復精度高的傳感器即可，不宜選用量值精度高的；如果是為了定量分析，必須獲得的測量值，就需選用精度等級能滿足要求的傳感器。對某些特殊使用場合，無法選到合適的傳感器，則需自行設計制造傳感器。自制傳感器的性能應滿足使用要求。

在選擇壓力傳感器的時候我們要考慮他的綜合精度，而壓力傳感器的精度受哪些方面的影響呢?其實造成傳感器誤差的因素有很多，下面我們注意說四個無法避免的誤差，這是傳感器的初始誤差。首先的偏移量誤差：由于壓力傳感器在整個壓力范圍內垂直偏移保持恒定，因此變換器擴散和激光調節修正的變化將產生偏移量誤差。其次是靈敏度誤差：產生誤差大小與壓力成正比。如果設備的靈敏度高于典型值，靈敏度誤差將是壓力的遞增函數。如果靈敏度低于典型值，那么靈敏度誤差將是壓力的遞減函數。該誤差的產生原因在于擴散過程的變化。第三是線性誤差：這是一個對壓力傳感器初始誤差影響較小的因素，該誤差的產生原因在于硅片的物理非線性，但對于帶放大器的傳感器，還應包括放大器的非線性。線性誤差曲線可以是凹形曲線，也可以是凸形曲線稱重傳感器。后是滯后誤差：在大多數情形中，壓力傳感器的滯后誤差完全可以忽略不計，因為硅片具有很高的機械剛度。一般只需在壓力變化很大的情形中考慮滯后誤差。壓力傳感器的這個四個誤差是無法避免的，我們只能選擇高精度的生產設備，利用高新技術來降低這些誤差，還可以在出廠的時候進行一點的誤差校準，盡可能來降低誤差以滿足客戶的需要。

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