新型机械电子技术在煤矿中的应用(1011)
煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用
煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用
煤矿机电一体化技术是将机械与电子相结合，利用电子技术对煤矿机械进行智能化管
理和控制的一种新型技术。
它通过将传感器、控制器、执行器等电子元件与煤矿机械结合
起来，实现对机械运行状态的实时监测、自动控制和故障诊断等功能，提高煤矿机械的安
全性、可靠性和自动化水平。
一、运输系统中的应用：煤矿机电一体化技术可以实现对煤矿机械的自动化运输控制。
通过安装传感器对煤矿机械进行实时监测，实现对矿石运输过程中的速度、负荷、倾角等
参数的监控和调节，从而提高矿石的运输效率和安全性。
四、安全监测系统中的应用：煤矿机电一体化技术可以实现对煤矿安全监测系统的智
能化控制。
通过安装传感器对煤矿工作环境中的氧气含量、甲烷浓度等有害气体进行实时
监测，并及时报警。
利用控制器对回风巷、揭煤巷等关键部位进行监控和控制，实现对煤
矿安全状态的实时监测和控制，提高煤矿的安全性。
煤矿机电一体化技术是煤矿机械发展的重要方向。
它的应用可以提高煤矿机械的智能
化水平和安全性能，从而有效提高煤矿的生产效率和安全生产水平。
在未来的矿山建设中，煤矿机电一体化技术将得到更加广泛的应用。
机电一体化技术在煤矿机械中的应用
机电一体化技术在煤矿机械中的应用随着科技的不断进步，机电一体化技术在煤矿机械中的应用越来越广泛。
机电一体化技术是一种整合了机械、电子、控制和信息技术的新型技术，可以将传统的机械设备与电气设备相结合，实现智能化、自动化的生产。
在煤矿生产中，机电一体化技术的应用不仅提高了生产效率，还提升了设备的安全性和稳定性，为煤矿的发展做出了重要贡献。
1. 提高设备自动化水平传统的煤矿机械设备需要人工操控，生产流程复杂，效率低下。
而机电一体化技术的应用使得设备能够实现自动化生产，大大提高了生产效率。
在煤矿开采中，采煤机自动化系统可以实现对采煤机的自动控制和监测，大大减轻了矿工的劳动强度，提高了采煤效率。
2. 提升设备智能化水平机电一体化技术可以将各种传感器、执行器、控制器等设备集成到一起，形成一个智能化的系统。
煤矿机械通过智能化的系统可以实现对设备状态的实时监测和故障诊断，及时对设备进行维护和保养，避免了设备因故障而造成的生产停工和安全事故。
3. 提高设备稳定性和安全性机电一体化技术不仅可以提高设备的智能化水平，还可以提高设备的稳定性和安全性。
煤矿机械在工作中往往需要在恶劣的环境条件下工作，对设备的稳定性和安全性提出了更高的要求。
机电一体化技术的应用使得设备能够更好的适应恶劣的工作环境，提高了设备的稳定性和安全性。
二、机电一体化技术在煤矿机械中的发展趋势1. 智能化发展随着人工智能、大数据、云计算等技术的不断发展，煤矿机械的智能化水平将会不断提高。
未来的煤矿机械将会更加智能化，能够实现更多的智能化功能，如自主导航、智能控制、智能诊断等，进一步提高生产效率和设备的安全性。
2. 绿色化发展随着社会对环境保护意识的提高，煤矿机械的绿色化发展将成为未来的发展趋势。
通过机电一体化技术的应用，可以实现对设备能源的有效利用和节约，减少能源消耗和排放，实现煤矿机械的绿色化发展。
3. 网络化发展随着物联网、5G等技术的不断发展，煤矿机械将会更加网络化。
机电一体化技术在煤矿机械中的应用
机电一体化技术在煤矿机械中的应用机电一体化技术是指将机械设备与电子技术相结合，实现智能化控制和自动化操作的一种技术。
在煤矿机械领域，机电一体化技术的应用已经成为提高煤矿生产效率、保障矿工安全的重要手段。
本文将详细介绍机电一体化技术在煤矿机械中的应用，并探讨其未来发展趋势。
1. 自动化控制系统的应用在煤矿生产中，传统的机械设备需要由矿工手动操作，存在安全隐患和生产效率低下的问题。
而机电一体化技术的自动化控制系统可以实现机械设备的自动化操作，提高了生产效率的同时最大限度地减少了矿工的劳动强度和安全风险。
利用自动化控制系统对煤矿提升设备进行智能化控制，可以提高提升效率，减少故障率，提高作业安全性。
2. 传感器技术的应用机电一体化技术还广泛应用了传感器技术，通过感知煤矿机械设备的工作环境和状态，并将这些信息传输给控制系统进行处理。
传感器技术的应用使得煤矿机械设备具备了更加智能的能力，例如可以实现温度、湿度、振动等参数的实时监测，并及时对设备状态进行预警和保护，提高了设备的稳定性和可靠性。
通过传感器技术还可以实现对煤矿机械设备的精准定位和追踪，提高了设备的精准操作性，减少了对矿产资源的浪费。
3. 信息技术的应用随着信息技术的不断发展，机电一体化技术在煤矿机械中的应用也越来越广泛。
信息技术的应用可以实现对煤矿机械设备运行状态和生产数据的实时监测和远程控制，使得生产管理更加精准化和科学化。
信息技术的应用也可以帮助煤矿企业实现设备故障诊断和维护管理的智能化，及时发现和处理设备故障，保障了煤矿生产线的持续稳定运行。
二、机电一体化技术在煤矿机械中的发展趋势1. 智能化水平不断提高随着人工智能、大数据、云计算等技术的不断发展，机电一体化技术在煤矿机械中的智能化水平也在不断提高。
智能化水平的提高意味着煤矿机械设备将更加智能化、自适应性和自学习能力，进一步提高了设备的生产效率和安全性。
2. 智能化设备互联互通未来，机电一体化技术将进一步推动煤矿机械设备之间的互联互通。
煤矿机械中机电一体化技术的应用
煤矿机械中机电一体化技术的应用机电一体化技术是指将机械与电气技术有机结合，通过电子技术控制来实现对机械设备的自动化、智能化操作和管理。
在煤矿机械领域，机电一体化技术的应用有助于提高煤矿生产效率、降低劳动强度和危险系数。
本文将从煤矿机械中的掘进、输送和通风等方面探讨机电一体化技术的应用，以及其带来的优势和挑战。
1. 掘进机械中的应用掘进机是煤矿开采的关键设备之一，机电一体化技术的应用可以实现对掘进机械的智能化控制。
可以采用传感器监测地质结构，自动调整掘进机的钻杆速度和扭力，使掘进机能够在不同地质条件下自动调整操作参数，提高掘进效率和安全性。
机电一体化技术还可以实现对掘进机的智能故障诊断和预警功能，及时发现并解决故障，减少停机时间。
输送机械是煤矿中重要的物料输送设备，机电一体化技术的应用可以实现对输送机械的自动化控制和故障诊断。
可以采用带有传感器的输送机轴承，实时监测轴承温度、振动等参数，根据这些参数自动调整输送速度和运行状态，保证输送过程的稳定性和安全性。
机电一体化技术还可以实现对输送机的智能化巡检和维护，通过远程监控和管理系统，实时获取输送机的运行状况和维护数据，及时做出相应的处理。
1. 提高生产效率机电一体化技术的应用可以实现对机械设备的自动化操作和智能化控制，减少人工干预，提高生产效率。
通过传感器的监测和数据采集，可以实时获取机械设备的工作状态和运行数据，通过自动控制系统进行调整，使机械设备在最佳工作状态下运行，提高生产效率。
2. 降低劳动强度和危险系数机电一体化技术的应用可以减少人工操作，降低劳动强度和危险系数。
在掘进机械中的应用，可以实现对掘进机的自动化控制，减轻工人的操纵负担，降低劳动强度。
智能化的故障诊断和预警功能可以提前发现和解决潜在的安全隐患，降低事故风险。
1. 技术复杂性煤矿机械由多个机电 subsystem 组成，要实现机电一体化技术的应用，需要对不同subsystem 进行集成和协调。
机电一体化技术在煤矿机械中的应用
机电一体化技术在煤矿机械中的应用随着科技的进步和应用价值的不断提升，机电一体化技术在煤矿机械中的应用也越来越广泛。
以往的煤矿机械需要人工调整、使用繁琐，由于操作人员的经验和技术水平的不同，造成了生产效率和安全隐患的问题。
而机电一体化技术的引入，可以让设备更加智能和高效地进行自动化操作，提高生产效率和质量。
机电一体化技术，是将机械、电气、信息、传感等技术有机结合起来，形成具有高度自动化和智能化的系统，实现生产的自动化和智能化。
在煤矿机械中的应用可以具体体现在以下几个方面。
首先，机电一体化技术可以用于煤矿输送带的控制。
这是煤矿生产的基本部件之一。
原来，需要人工对输送带进行调整、确认合理性后，再进行开启、关闭等操作。
但是，由于输送带的长度、负荷、运动状态等复杂因素，使得人工难以掌握，经常需要停车检修或甚至出现卡带、断带等情况。
而引入机电一体化技术，可以通过采用传感器、PLC等技术，进行实时监控、自动调整，并进行预警提示，从而提高生产效率。
其次，机电一体化技术还可以用于煤矿提升机的控制。
提升机是矿井中常用的提升设备之一，有人工操作和自动化控制两种方式。
人工操作生产效率低、灵活性差，因此逐渐被自动化控制所代替。
在自动化控制中，通过安装传感器、PLC等控制系统，实现对升降、启停、速度等参数的自动调整和控制。
这能够有效解决传统矿井提升机存在的升降速度不稳定、负荷超标等问题，提升了生产效率，确保了煤矿生产过程的安全性。
第三，在采煤机的控制中，机电一体化技术也有重要的应用。
采煤机是煤矿中主要的采煤设备之一。
但是，经常由于采煤机操作不当、井道狭窄等因素导致事故频繁发生。
而引入机电一体化技术，可以通过安装精确的传感器、PLC控制系统，实现对采掘工具和卡盘的自动调整，提高采掘效率和安全性能。
同时，还可以实现对采煤机运行状态和煤层状态的实时监测，有利于对采煤工艺的优化。
最后，机电一体化技术在煤矿通风系统的控制中也有广泛的应用。
机电技术在煤矿机械中的应用
机电技术在煤矿机械中的应用摘要：机电技术发展至今，已经融合了多种技术类别，诸如现代信息技术、自动化技术等，从而极大地提升了机电技术的技术性能，同时也扩大了技术应用的覆盖领域。
在煤矿机械领域中，机电发挥着越来越关键的作用。
文章从煤矿产业机电技术内涵释义和相关产品介绍入手，分析煤矿领域现代机电技术的实际应用情况，以供参考。
关键词：机电技术；煤矿机械；应用研究前言上个世纪70年代中期开始，国外的机械中逐渐开始应用机电一体化技术，而这一应用在80年代开始逐渐普及，尤其是80年代新技术的逐渐兴起，更是推动了机械制造技术的发展。
特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在机械上的应用，极大促进了煤矿机电产品的性能，使煤矿机械进入了一个飞跃的发展时期。
以微电脑或微处理器为核心的电子控制系统在国外机械上的应用已相当普及，在我国也是主要的发展方向，已成为机械高性能的体现。
近些年来，机电一体化技术在煤矿机械发展中也应用得越来越广泛、越来越深入。
1机电技术的相关概念机电技术是一种将机械工程、电气工程、计算机技术以及信息技术等进行有效结合的一种新型综合性技术，能够改善传统工程施工技术的缺陷，也是施工企业进行信息化技术发展与革新的重要技术支撑。
通过应用机电技术，能够有效提升我国煤矿企业在生产过程中的效率，优化、改善传统的生产结构。
有效配合在机电系统中连接的大量的电子设备及相关机械，可极大完善机械化系统及提升生产效率。
在煤矿机械中应用机电系统，能够满足相关的生产需求，减轻施工操作人员的工作负担，同时还能实现系统操作的智能化。
在机电系统中，执行部分能够依据计算机控制中心所发出来的指令做出相对应的操作。
而其中的动力部分可以有效保障整个机电系统得以稳定、安全地执行控制系统所发出来的指令。
机电系统中的传感部分是在整个系统中进行相关数据及资料的传输，并将其转化为相应的信号，由此来完成机电系统的运转与操作。
机械电子学理论在煤矿机械的应用
机械电子学理论在煤矿机械的应用机械电子学理论在煤矿机械的应用机械电子学理论在煤矿机械的应用摘要：当前，我国的煤矿生产已经进入一个机械设备与机械电子学理论紧密结合的时期。
本文就机械电子学理论进行了简要介绍，并以MGTY-930为例从机械化采煤、带式输送机、采煤机、矿井安全生产监控系统四方面阐述了其在煤矿机械中的实际应用。
关键词：机械电子学理论;煤矿机械;应用一、机械电子学理论概述机械电子学理论俗称机械电子工程学，是一个涵盖多门学科的综合性较强、科技含量较高的技术。
它不是简单的“机”和“电”相加，而是成为集自动控制技术、计算机技术、微电子技术、信息技术、液压技术、机械技术以及其他技术有机融为一体的一门全新技术。
这门技术首先应用于机械，开始于20世纪70年代中期的国外。
80年代以后，随着以微电子技术为核心的高新技术的发展，并与机械技术的有机结合，使机械制造技术得到质的飞跃，特别是随着微型计算机及微处理技术、信息处理技术、传感技术和检测技术等的发展，以及这些技术在机械上的应用，都极大增强了煤矿机械等机电产品的性能，使其翻开了一个智能化、自动化、数字化以及柔性化的新篇章。
就当下而言，机械电子学理论设备或产品在国外机械上的应用已在大范围普及，在我国也是处于紧密结合的时期，是煤矿机械设备应用与发展的.趋势。
二、机械电子学理论在煤矿机械中的应用目前煤矿机械中引用机械电子学理论主要体现在以下几方面：(1)在综合机械化采煤中的应用第一套国产综合机械化采煤工作面于1970年在我国研制成功，并在大同矿务局持续试验到80年代后期。
该项技术的使用极大地推动了我国煤矿自动化进程的发展，也标志着我们国家的煤矿综合机械化采煤技术有了长足的进步。
与此同时，采煤设备也逐渐由电牵引替代液压牵引的方向发展，其液压支架的控制系统也进入了计算机智能控制化阶段，形成了以计算机为控制核心，使用电液动力驱动，移架配合自动化的新格局。
另外，与之关联的工作面刮板运输设备也配备了计算机监控设备，实现了计算机自动化控制的改进和升级。
煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用
煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用煤矿机电一体化技术是指将机械技术和电气技术相结合，实现机械和电气系统的集成的一种新技术。
随着科技的不断进步和煤矿行业的快速发展，煤矿机电一体化技术在煤矿机械中得到越来越广泛的应用。
1. 提高自动化水平：煤矿机械实现机电一体化，可以利用PLC等控制技术实现自动化操作，减少人为干预，提高生产效率。
2. 提高管理效率：通过煤矿机电一体化技术的应用，可以实现对煤矿机械的远程监测和管理，提高管理效率，大大降低了运营成本。
3. 提高安全性：在煤矿机电一体化的控制系统中，可以增加电气保护装置，通过对机械部件的实时监测，及时排除安全隐患，提高了生产安全性。
4. 降低能耗：煤矿机电一体化技术能够精确控制机械运行状态和运行条件，从而减少不必要的能耗，节约资源，降低了生产成本。
1. 采煤机：煤矿采煤机常常使用电动机驱动，采用机电一体化技术可以实现对采煤机的原理图、生产数据等进行实时监测，提高保障设备的安全性和稳定性。
2. 输送机：输送机在煤矿的生产中起着至关重要的作用，一旦发生故障或事故，将给生产带来巨大的损失。
机电一体化技术可以实现对输送机的远程监测和管理，及时排除故障，提高了输送机的效率和安全性。
3. 掘进机：在煤矿的挖掘作业中，掘进机是一种不可或缺的设备。
采用机电一体化技术，可以实现对掘进机的行走、转向、行程等进行自动控制，减少人为干预，提高生产效率，同时还能够降低能耗。
4. 皮带式机械：煤矿中常常用到皮带输送机、给料机等机械设备，皮带式机械的控制复杂度较高。
利用机电一体化技术，可以实现对皮带式机械的各种参数的实时监控，提高设备的安全性和稳定性。
总之，机电一体化技术为煤矿机械的自动化控制和智能化管理提供了强有力的技术支撑，对提高生产效率、降低生产成本、保障生产安全有着重要的意义。
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新型机械电子技术在煤矿中的应用传感器技术及其在煤矿中的应用1传感器的基本知识传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。
传感器是获取信息的主要途径与手段。
没有传感器，现代化生产就失去了基础。
传感器已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其广泛的领域。
从茫茫的太空到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。
随着煤矿机械设备自动化程度的提高，以及煤矿安全监控系统的完善传感器技术已广泛的运用于煤矿自动化系统中。
由于煤矿井下环境和技术要求的特殊性，目前已经有许多煤矿专用的传感器。
传感器定义（Sensor）。
能够感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
（GB7665—87），它是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。
输入量是物理量、化学量和生物量。
输出量主要是电量（电量最便于传输、转换、处理及显示）。
输入输出的转换规律（关系）已知，转换精度要满足测控系统的应用要求。
传感器应用场合（领域）不同，叫法不同。
在过程控制中有时称变送器（标准化的传感器）、在射线或环境检测中称发送器、接收器、探头（煤矿安全监测中）。
在机械控制中也有称开关（如煤矿中风筒开关）传感器技术定义。
以传感器为核心的装置的结构、加工工艺、应用方法的总合。
传感器技术是利用各种功能材料实现信息检测的一门应用技术，它是检测（传感）原理、材料科学、工艺加工等三个要素的最佳结合。
传感器的组成。
传感器的结构不同组成也不同，一般传感器由敏感元件、转化元件、测量电路以及辅助电源等几部分组成。
如图1-1所示为传感器的组成方块图。
其中敏感元件是必要部分，其他部分对有些传感器来说可以没有。
图1-1传感器的组成方块图1.1传感器的分类及要求1）分类传感器的类型繁多应用的领域也很多，分类的方法也很多。
在此给出工程上常用的几种分类：（1）根据输入不同分类：温度传感器、压力传感器、位移传感器、瓦斯浓度传感器、一氧化碳浓度传感器、速度传感器、加速度传感器、湿度传感器等。
（2）根据传感器的用途不同分类：皮带撕裂传感器、烟雾传感器、设备开停状态开关、皮带堵塞传感器等等。
（3）根据测量原理不同分类：如根据变阻器的原理分为：电位器式、应变式传感器；根据变磁阻的原理分为：电感式、差动变压器式、电涡流式传感器；根据半导体有关理论分为：半导体力敏、热敏、光敏、气敏等固态传感器。
（4）根据传感器的构成原理不同分成：结构型和物性型结构型传感器是通过机械结构的几何形状或尺寸的变化，将外界被测参数转换成相应的电阻、电感、电容等物理量的变化，从而检测出被测信号。
物型性传感器是利用某些材料本身物理性质的变化而实现测量，它是以半导体、电介质、铁电体等作为敏感材料的固态器件。
2）一般要求（1）稳定性、可靠性一般用平均无故障时间来衡量稳定性、可靠性。
在计量、工业生产等领域中稳定性、可靠性至关重要。
（2）静态精度测静态量时传感器精度应满足系统的精度要求。
（3）动态性能测动态量时应满足动态精度要求，如响应速度、工作频率、稳定时间等。
（4）量程测量被测量的范围。
一般量程越大，精度越低。
（5）抗干扰能力工业现场环境较恶劣，存在温湿度、电磁等干扰，设计的传感器能克服这些干扰，安全稳定运行。
（6）体积小、能耗低、成本低结构型传感器向物性型半导体传感器发展。
1.2典型传感器的工作原理1.2.1应变式传感器1）基本特点目前自动测力或称重中应用最普遍的是应变式传感器，应变式传感器有下列优点：精确度，线性度好，灵敏度高滞后和蠕变都较小，寿命高容易与二次仪表相匹配实现自动检测结构较简单，体积较小应用灵活工作稳定和保养方便应变式传感器除可用于测量力参数外，还可用于测量加速度，振幅等其他物理量。
2）传感原理用应变片测量时，将其贴在被测对象表面上。
当被测对象受力变形时，应变片的敏感栅也随同变形，其电阻值发生相应变化，通过转换电路转换为电压或电流的变化，这是用来直接测量应变。
通过弹性敏感元件将位移、力、力矩、加速度、压力等物理量转换为应变，则可用应变片测量上述各量，而做成各种应变式传感器。
图1-2 应变片结构如图1-2所示为应变片的结构。
1基底、2敏感栅、3覆盖层、4引线。
当金属丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化。
取一根长度为L ，截面积为S ，电阻率为ρ的金属丝，未受力时其电阻R 为Sl R ρ=当电阻丝受到拉力F 作用时, 将伸长ΔL, 横截面积相应减小ΔS, 电阻率将因晶格发生变形等因素而改变Δρ, 故引起电阻值相对变化量为ρρ∆+∆-∆=∆S S L L R R 式中ΔL/L 是长度相对变化量, 用应变ε表示，L L ∆=ε；ΔS/S 为圆形电阻丝的截面积相对变化量, 即 rr S S ∆=∆2 由材料力学可知, 在弹性范围内, 金属丝受拉力时, 沿轴向伸长, 沿径向缩短, 那么轴向应变和径向应变的关系可表示为μεμ-=∆-=∆LL r r 式中: μ——电阻丝材料的泊松比, 负号表示应变方向相反。
ρρεμ∆++=∆)21(R R 或ερρμε∆++=∆)21(R R通常把单位应变能引起的电阻值变化称为金属电阻丝的灵敏度系数。
其物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化量, 其表达式为ερρμ∆++=)21(S K 因此εS K RR =∆ 即当被测对象发生应变则引起应变片电阻变化。
灵敏度系数受两个因素影响:①受力后材料几何尺寸的变化, 即（1+2μ）；②受力后材料的电阻率发生的变化, 即Δρ/ε。
3） 应用举例应变片式传感器一般用做敏感元件，通过弹性结构构成测量各种信号的传感器。
（1）力传感器图1-3 柱式力传感器图1-4 轮辐式力传感器如图1-3、1-4、1-5所示为这类传感器的不同结构。
该传感器在煤矿中常见，如皮带张力传感器、提升机荷重传感器、钢丝绳张力测量传感器等。
图1-5 梁式力传感器图1-6 薄膜式压力传感器（2）应变式压力传感器如图1-6所示为薄膜压力传感器的原理图。
煤矿液压系统压力传感器大多采用该结构。
（3）加速度传感器图1-7 应变式加速度传感器结构原理图如图1-7所示为应变式加速度传感器结构原理图。
其中1为振动质量，2为振动梁，3振动质量无约束空间，4应变片，6-9引线，10传感器外壳，11限位挡块。
传感器固定在被测对象上，则被测对象与传感器加速度相同。
由F=ma 可知，m 已知（振动质量）F 可以通过振动梁的变形测得（也就是应变片的变形）就可以得到加速度值。
加速度传感器如果电路中加入一个积分电路，就可以测量速度。
煤矿中皮带速度传感器即采用该结构。
1.2.2 压阻式传感器1） 基本特点压阻式压力传感器的主要优点是体积小, 结构比较简单, 动态响应也好, 灵敏度高, 能测出十几帕斯卡的微压, 它是一种比较理想, 目前发展和应用较为迅速的一种压力传感器。
其具有灵敏系数大，分辨率高，频率影响高，体积小等特点。
主要用于测量压力、加速度和载荷等。
固体受到作用力后，电阻率就要发生变化，这种现象叫压阻效应。
半导体材料的压阻效应特别强。
半导体压阻式传感器的分类：①粘贴式应变片②扩散硅型压阻传感器2） 传感原理根据电阻变化的规律：ρρμ∆+∆+=∆l l R R )21( 半导体电阻率的变化为：半导体电阻材料有结晶的硅和锗，掺入杂质形成P 型和N 型半导体。
当硅膜比较薄时，在应力作用下的电阻相对变化为：e e l l RR σπσπ+=∆ 纵向压阻系数-l π；横向压阻系数-e π纵向应力-l σ；横向应力-e σ当纵向和横向应力变化时引起电阻的变化。
3） 应用举例由于半导体压阻元件体积小，灵敏系数大，分辨率高，频率影响高等特点上节应用应变片的传感器大都采用压阻元件代替。
(1)压阻式压力传感器如图1-8所示为压阻式压力传感器的结构原理图。
在一块圆形的单晶硅膜片上, 布置四个扩散电阻, 组成一个全桥测量电路。
膜片用一个圆形硅杯固定, 将两个气腔隔开。
一端接被测压力, 另一端接参考压力。
当存在压差时, 膜片产生变形, 使两对电阻的阻值发生变化, 电桥失去平衡, 其输出电压反映膜片承受的压差的大小。
图1-8 压阻式压力传感器结构(2)压阻式加速度传感器如图1-9所示为压阻式加速度传感器的工作原理图。
其中a Ebh ml 26=ε；330421mlEbh f π= 恰当地选择传感器尺寸及阻尼率，用以测量低频加速度和直线加速度。
图1-9 压阻式加速度传感器原理图1.2.3 压电式传感器1） 基本特点压电式传感器的工作原理是基于某些介质材料的压电效应, 是典型的有源传感器。
当材料受力作用而变形时, 其表面会有电荷产生，从而实现非电量测量。
压电式传感器具有体积小, 重量轻, 工作频带宽等特点, 因此在各种动态力、 机械冲击与振动的测量, 以及声学、 医学、力学、宇航等方面都得到了非常广泛的应用。
压电传感器的另一个应用就是超声传感器，煤矿多用于煤仓仓位测量。
2） 传感原理某些物质沿某一方向受到外力作用时，会产生变形，同时其内部产生极化现象，此时在这种材料的两个表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后，它又重新恢复到不带电的状态，这种现象被称为压电效应。
当作用力方向改变时，电荷极性也随之改变。
这种机械能转化为电能的现象称为“正压电效应”或“顺压电效应”图1-10 压电效应原理图1-11压电效应的可逆性反之，当在某些物质的极化方向上施加电场，这些材料在某一方向上产生机械变形或机械压力；当外加电场撤去时，这些变形或应力也随之消失。
这种电能转化为机械能的现象称为“逆压电效应”或“电致伸缩效应”。
当这个变化频率高于声波在空气中传播速度就产生超声波。
常见的压电材料可分为两类，即压电单晶体和多晶体压电陶瓷。
压电单晶体有石英(包括天然石英和人造石英)、水溶性压电晶体(包括酒石酸钾钠、酒石酸乙烯二铵、酒石酸二钾、硫酸锤等)；多晶体压电陶瓷有钛酸钡压电陶瓷、锆钛酸铅系压电陶瓷、铌酸盐系压电陶瓷和铌镁酸铅压电陶瓷等。
3）应用举例将上节所介绍力、速度、压力传感器的敏感元件换成压电材料就成为压电式力传感器、压电式速度传感器、压电式压力传感器。
压电式传感器的其他应用如下。
（1）声传感器当交变信号加在压电陶瓷片两端面时，由于压电陶瓷的逆压电效应，陶瓷片会在电极方向产生周期性的伸长和缩短。
当一定频率的声频信号加在换能器上时，换能器上的压电陶瓷片受到外力作用而产生压缩变形，由于压电陶瓷的正压电效应，压电陶瓷上将出现充、放电现象，即将声频信号转换成了交变电信号。
这时的声传感器就是声频信号接收器。
如果换能器中压电陶瓷的振荡频率在超声波范围，则其发射或接收的声频信号即为超声波，这样的换能器称为压电超声换能器。