压电元件及压电感器
电子元器件的种类
电子元器件的种类被动元器件是那些没有放大和控制功能的元器件，它们主要用于传输、存储和变换信号。
常见的被动元器件有：1. 电阻器（Resistor）：用于控制电流和电压，限制电流大小。
2. 电容器（Capacitor）：用于存储电能，调整电路响应速度。
3. 电感器（Inductor）：用于储存和传递电能，抑制高频噪声。
4. 变压器（Transformer）：用于改变交流电压。
5. 滤波器（Filter）：用于滤除电路中的噪声和杂频。
主动元器件是那些具有放大和控制功能的元器件，它们可以控制电路中的电流和电压，常见的主动元器件有：1. 整流器（Diode）：用于将交流电转化为直流电。
2. 双极晶体管（Transistor）：用于放大电流和控制信号，是现代电子电路中最重要的元器件之一3. 三极管（Triode）：用于放大和控制电流。
4.场效应晶体管（FET）：用于放大和控制电流，在高频电路中常使用。
5.光电二极管（LED）：用于发光的半导体元件。
6.光敏电阻（LDR）：用于光强度测量和光敏开关。
7.细晶管（SCR）：用于整流、开关以及高功率控制。
8. 电子管（Vacuum Tube）：早期电子设备使用的主动器件，目前仍在一些特定应用领域中使用。
除了以上介绍的元器件，还有许多其他种类的电子元器件，例如：1. 电位器（Potentiometer）：用于调整电阻值，改变电路的性能。
2. 电池（Battery）：用于提供电源。
3. 电动机（Motor）：将电能转化为机械能的元器件。
4. 压电陶瓷（Piezoelectric）：可以将机械应力转化为电压和电荷，或者反过来将电压转化为机械应力。
5. 保险丝（Fuse）：用于保护电路免受过流和短路等情况的损坏。
6. 传感器（Sensor）：用于感知和测量环境参数，例如温度、湿度、压力、光强度等。
这只是电子元器件的一小部分，实际上还有很多其他的种类和分类。
随着科技的不断发展和技术的革新，新型的电子元器件和材料也在不断涌现，为电子设备和电路的设计提供了更多的选择和可能性。
村田murata电容品名表示法
村田(Murata)电容品名表示法引言村田（Murata）是一家世界知名的电子元器件制造商，其产品线涵盖了电容器、电感器、滤波器、陶瓷压电元件等。
其中，村田电容器作为一种关键的 passice component 在电路设计中扮演着重要角色。
村田电容器的品名表示法被广泛应用于电子工程领域。
本文将简要介绍村田电容器的品名表示法以及一些常用的电容器系列。
品名表示法村田电容器的品名表示法由一系列的字母、数字和符号组合而成，每个元素都代表着电容器的不同特性，下面将逐一介绍这些元素的含义。
1. 尺寸代码（Size Code）尺寸代码用于表示电容器的外形和尺寸，由两个字母组成。
第一个字母表示电容器的高度，第二个字母表示电容器的宽度。
常见的尺寸代码有：A、B、C、D、E、F等。
2. 类型代码（Type Code）类型代码用于表示电容器的类型和容量范围。
常见的类型代码有：X、Y、Z、G、P、Q等。
•X 类型电容器：用于连接到交流电路中。
•Y 类型电容器：用于连接到直流电路中。
•Z 类型电容器：用于连接到交流和直流电路中。
•G 类型电容器：用于大容量电容需求，具有高容量。
•P 类型电容器：用于小容量电容需求，具有高精度。
•Q 类型电容器：用于连接到振荡电路中，具有低谐波属性。
3. 温度渐变系数代码（Temperature Coefficient Code）温度渐变系数代码用于表示电容器的温度特性。
常见的温度渐变系数代码有：B、C、D、E、F等。
4. 压电元件代码（Piezoelectric Element Code）压电元件代码用于表示电容器是否具有压电元件。
常见的压电元件代码有：P、M、N等。
•P：表示电容器带有压电元件。
•M：表示电容器不带压电元件。
•N：表示压电元件的状态不确定。
5. 容量代码（Capacitance Code）容量代码用于表示电容器的电容值，单位为皮法（pF）。
6. 扩展代码（Extension Code）扩展代码用于表示电容器的额外特性和应用。
市场上常见的压力传感器的种类及原理分析
市场上常见的压力传感器的种类及原理分析什么是压力传感器呢?压力传感器是指将接收的气体、液体等压力信号转变成标准的电流信号(4~20mADC)，以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节的元器件。
它主要是由测压元件传感器、测量电路和过程连接件等组成的（进气压力传感器）。
那么压力传感器的种类有哪些呢?就目前市场而言，压力传感器一般有差压传感器、绝压传感器、表压传感器，静态压力传感器和动态压力传感器。
对于这几者之间的关系，我们可以这样定义定义：差压是两个实际压力的差，当差压中一个实际压力为大气压时，差压就是表压力。
绝压是实际压力，而有意义的是表压力，表压力=绝压-大气压力。
静态压力是管道内流体不流动时的压力。
动态压力可以简单理解为管道内流体流动后发生的压力。
根据不同的方式压力传感器的种类也不尽相同。
小编通过搜集整理资料，将与压力传感器的种类相关的知识做如下介绍，下面我们来看具体分析。
1.扩散硅压力传感器扩散硅压力传感器工作原理是被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷)，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。
扩散硅压力传感器原理图2.压电式压力传感器(1)压电式压力传感器原理压电式压力传感器原理基于压电效应。
压电效应是某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。
当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。
当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。
相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应。
(2)压电式压力传感器的种类与应用压电式压力传感器的种类和型号繁多，按弹性敏感元件和受力机构的形式可分为膜片式和活塞式两类。
传感器(电容、电感、压电)
3.4 电感式传感器
当铁芯位于中心 位置，输出电压U2 并不是零电位， 这个电压就是零 点残余电压Ux
产生零点残余电压的原因有很多，不外乎是变压器的制作 工艺和导磁体安装等问题，主要是由传感器的两次级绕组的电 气参数与几何尺寸不对称，以及磁性材料的非线性等引起的， 一般Ux在几十毫伏。在实际使用时，必须设法减小，否则将会 影响传感器的测量结果。
C d A
3.3 电容式传感器 电容式传感器特点：
优点： 1.温度稳定性好 电容式传感器的电容值一般与电极材料无关，有利于选择 温度系数低的材料，又因本身发热极小，影响稳定性甚微。 2.结构简单 电容式传感器结构简单，易于制造，易于保证高的精度， 可以做得非常小巧，以实现某些特殊的测量； 3.动态响应好 由于它的可动部分可以做得很小很薄，即质量很轻，因 此其固有频率很高，动态响应时间短，能在几兆赫兹的 频率下工作，特别适用于动态测量。 4.灵敏度高 可以做得很灵敏，分辨力高，能测量0.01μm 甚至更小的位 移。
3.4 电感式传感器 差动变压器位移传感器
3.4 电感式传感器 案例：板的厚度测量
~
3.4 电感式传感器 案例：张力测量
3.4 电感式传感器
差动变压器测量电路
差动整流电路
第三章、传感器测量原理
3.5 磁电式传感器
1.变换原理: 磁电式传感器是把被测量的物理量转换为感 应电动势的一种转换器。
3.4 电感式传感器
3.4 电感式传感器
3.4 电感式传感器 案例：连续油管的椭圆度测量
Eddy Sensor
Reference Circle
Coiled Tube
3.4 电感式传感器 案例：无损探伤
火车轮检测
原理 裂纹检测，缺陷造成涡流变化。
05压电PPT课件
F 极化面
Q
F
机械能｛
压电效应及可逆性
逆压电效应
压电介质
｝电能
正压电效应
5.1 压电效应
机械能转变为电能 压 电 效 应
电能转变为机械能
纵向压电效应
正压电效应
横向压电效应 切向压电效应
逆压电效应
电致伸缩效应
⑤与T1作用下产生的变形对应有束缚电荷σ3=d31T1； 所以有：
T1
3 d 31
S1
c11 • T1
c11
•
3 d 31
3
S1 •
d 31 c11
T1
C11
S1
d 31
c11
σ3
特点：信号变换是单向的。
5.5.2电边界为开路状态
Ce
A
U～
Rd C c R i C i U i
U0
Ce
A
U～
R C Ui
5.5 测量电路
●压电方程耍同时考虑力与电之间相互作用和相互影响，即 力正压电效应产生电荷 电荷逆压电效应力
●测量线路不同（电边界为短路状态或电边界为开路状态），则力与电之 间相互作用和相互影响不同。
5.5.1电边界为短路状态（电荷放大）
④应力T1与形变S1关系为： S1=C11T1 式中：C11为压电陶瓷固有的柔度系数；
5.2压电材料--5.2.1石英晶体 天然形成的石英晶体外形
石英晶体切片及 双面镀银封装
石英晶体振荡器（晶振）
晶振
石英晶体在振荡 电路中工作时，压 电效应与逆压电效 应交替作用，从而 产生稳定的振荡输 出频率。
压电元件的等效电路
压电元件的等效电路压电元件是一种应用广泛的电子元件，它的主要作用是将机械能转换为电能或者将电能转换为机械能。
压电元件的等效电路是描述其特性和工作原理的重要方法。
本文将从压电元件的工作原理、等效电路的构成和应用场景等方面进行探讨。
一、压电元件的工作原理压电现象是指某些晶体在受到外力作用时，会产生电荷分布的不均匀现象，从而产生电势差。
这种现象被称为压电效应。
压电材料是一种特殊的晶体材料，它的晶格结构呈现出不对称性，所以它会在受到外力作用时产生电荷分布的不均匀现象。
这种现象被称为压电效应，压电材料就是利用这种效应制成的元件。
压电元件的工作原理是利用压电效应将机械能转换为电能，或者利用反压电效应将电能转换为机械能。
压电元件一般是由压电材料制成的，它的两端分别连接着电极，当压电元件受到外力作用时，会产生电势差，从而在电极之间形成电压。
反之，当在电极之间施加电压时，压电元件会发生形变，从而将电能转换为机械能。
压电元件的等效电路是描述其特性和工作原理的重要方法。
它是压电元件的电学模型，可以在设计和分析电路时使用。
压电元件的等效电路一般由电容、电感和阻抗等元件构成。
1.电容压电元件具有电容特性。
当压电元件的两端施加电压时，会在其内部形成电场，从而产生电容效应。
压电元件的电容取决于压电材料的形状和尺寸，压电材料的电容一般很小，一般是几个皮法德以下。
2.电感压电元件也具有电感特性。
当压电元件受到外力作用时，会产生形变，从而改变其自感系数，从而产生电感效应。
压电元件的电感取决于其形状和尺寸，一般比电容大得多。
3.阻抗压电元件的等效电路也包含了阻抗元件。
压电元件在受到外力作用时，会产生电势差，从而在电极之间形成电流。
这个电流与电压之间的比值就是压电元件的阻抗。
压电元件的阻抗一般很大，可以达到几千兆欧姆。
三、压电元件的应用场景压电元件是一种应用广泛的电子元件，它被广泛应用于振动传感器、声波发生器、压力传感器、电动机控制等领域。
压电传感器的等效电路
压电传感器的等效电路压电传感器是一种将压力、力或加速度转化为电信号的装置。
它基于压电效应，即某些晶体材料在受到外力时会产生电荷极化，进而产生电压差。
压电传感器可以广泛应用于工业、医疗、汽车等领域，用于测量和监控各种物理量。
为了更好地理解压电传感器的工作原理，可以使用等效电路来描述其电特性。
等效电路是将复杂的实际电路简化为包含少量电子元件的理想电路，从而更好地分析和设计系统。
一个常见的压电传感器等效电路包括以下元件：1. 压电传感器元件：代表了压电材料，这是一个非线性元件。
当受到外力时，压电材料产生电荷极化，相当于一个电容器。
压力或力的大小直接影响电荷极化的程度。
2. 线性电容：用来表示压电传感器元件的电容特性。
压电材料的电容与材料的形状、尺寸和压力有关。
线性电容对应于压电材料在工作范围内的线性电容变化。
3. 初级电感：代表了压电传感器元件的机械弹性和惯性。
由于压力的变化会导致压电材料的变形，因此也会产生一个机械振动系统。
这个机械振动系统相当于一个电感器。
4. 负载电阻：用来表示外部电路的负载。
这个负载电阻通常是一个电阻或电阻网络，用来提取和测量压电传感器元件的输出信号。
在这个等效电路中，可以通过网络分析方法来确定压电传感器的频率响应、电容变化和输出电压。
另外，还可以通过添加其他元件来改进等效电路的性能。
例如，可以添加滤波电容和滤波电阻来滤除噪声信号。
可以添加运放放大器和反馈网络来提高信号放大和稳定性。
还可以添加校准电阻和补偿电阻来对传感器的非线性特性和温度漂移进行校正。
除了等效电路，还可以使用传递函数、频率响应和Bode图等方法来分析和描述压电传感器的特性。
综上所述，压电传感器的等效电路是描述其电特性的理想化模型。
通过等效电路分析，可以更好地理解压电传感器的原理和性能，并且可以进行系统设计和优化。
实训项目3 电感、变压器的认知与检测实验报告
实训项目3 电感、变压器的认知与检测一、实训概要主要介绍电感元件、变压器及压电元件的分类、结构、基本功能及检测方法。
通过学习，要求读者能正确识别这三类元件，并掌握这三类元件的基本功能、基本结构及检测方法。
学习本章时，自始至终要以元件的符号、功能及检测为重点。
二、实训目的1、了解电感器、变压器的用途分类2、了解色码电感标志的识别方法3、掌握检测电感、变压器的方法三、实训原理一）电感元件的分类及符号1.分类电感元件是由线圈绕制而成的，如图所示。
它又称电感线圈，简称电感。
2.电感的符号不同类型的电感在电路中具有不同的符号，如图所示。
二）电感的特性及主要参数直流电阻：是绕制电感的导线所呈现的电阻。
由于绕制电感的导线常用铜丝，且长度也不会很长，故电感的直流电阻往往很小，一般忽略不计。
电感量：电感量又叫电感系数或自感系数，它是反映电感具备电磁感应能力的物理量。
电感量的基本单位是亨利（H），常用单位有mH（毫亨）和μH（微亨）。
H、mH及μH之间的换算关系如下：1H=103mH ；1mH=103μH ；1H=106μH感抗：感抗是指电感元件对交流电（或突变电流）的阻碍作用。
品质因素：品质因素是衡量电感元件质量的重要参数。
品质因素常用Q表示。
分布电容：由于电感是由导线绕制而成的，这样匝与匝之间具有一定的电容，线圈与地之间也有一定的电容。
三）电感元件的识别及检测1.电感的识别电感元件一般为二端或三端元件，其外表具有如下一些特点，根据这些特点很容易识别电感元件。
可以看到线圈、或表面标有“μH”或“mH”、或带有一个可以旋转的磁芯的元件便是电感示。
2.电感的检测电感在使用过程中，常会出现断路，短路等现象，可通过测量和观察来判断。
（1）利用万用表1Ω或10Ω档很容易判断电感是否断路或短路。
（2）有些电感可通过观察其表面来判断好坏。
四）变压器1.变压器的基本结构变压器是由具有同一闭合磁路的铁心（或磁心）及绕在铁心（或磁心）上的线圈构成，如图所示。
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压电元件及压电感器
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1
压电元件及压电传感器
一、压电效应
某些晶体(电介质)在一定方向受到外力作用时，内部将产生极化现象，相应地在晶体的两
个表面(称为极化而)产生符号相反的电荷；当外力作用除去时，义恢复到不带电状态；当作用
力方向改变时．心荷的极性也随之改变。
这种现象称为压电效应。
反之，若存电介质的极化方
向施加电场，则电介质会产生机械变形。
这种现象称为逆压电效应或电致伸缩效败。
所示为压电效应，图2示为压电效应的可逆性。
具有压电效应的物质很多，pJ分为
兵他申品；二是压电陶瓷(多晶半导瓷)
压电材料阿种。
1．压电晶体
—大类：足斥电品休(申晶)，它包括压电石英仍体和
三是新型压电材料，其中有压电半导体和行机高分子
出品体学uJ知．尤对稠；中心的品体，通常具有压电件。
具有压电性的孕晶体统称为压电晶
体。
石英品体是最典型的常用比，巴晶体。
石英晶体(si()如俗称水品，有大然与人—L之分。
石英晶体的主要性能特点是：
(1)压电常数小(矗M＝2．31×10“!C／N)，兵时间勺温皮稳定性极好，常温下几乎刁；变，
20一200℃范围内其温度变化率仅为一o．ol 6％／℃；当温度达到573℃时，石英晶体将会丧失
压电特性。
因此573℃称为石英晶体的居里点。
(2)机械强度和质量因素高，许用血力高达(6．8—9．8)×10’Pa，只刚度大，固有频率高v动态特性灯。
(3)太热环电件
感器。
2．压电陶瓷
且绝缘性、重复性纤。
常用于精度和稳定性要求高的场合和制作初i准作
乐电陶瓷的特点是：从屯常数远大于心英晶体的压电常数，故人敏度高；制造工艺成熟，可
通过配人和掺杂碎人工拌制来达到所要求的性能‘成本低廉，为石英晶体的1％一10火．有利
于广泛府用；除具止屯性外，还具有热释电性，因此它III作为热电传感器件而用于红外探测器
中。
但这会给乐http://www.ebv.hk电传感器造成热下扰，降低J”稳定性。
常用的压电陶瓷主要有以下几种：
(〔)钻酸刨(Eall()3) 钻酸钡具仑较高的压电常数(d”—
数大(1000一5000)。
居坠点为1201：．机械强度低于心焚晶体
(2)怯歇酸铅系压电陶瓷(PZT) 铅钻酸铅是出PbTIQ和P比KL组成的固熔体凡(Zr·
引)()s o它有较高的斥电常数(dM＝2u[]×10—M一50()×10—“C／N)利居里点(300℃以卜)。
是
r1前常用的一种压电材料。
苦加入微量的谰(Za)、妮(NL)或锑(sb)等．可得4；向性能的PZ“1’
材料。
(3)银镁酸铅压43陶瓷(PMN) 它又有较高的压电常数(dn＝800×lo☆一900×10—?’
C／N)利居玛点(260℃)。
它能在大至7×10’P3的压力下正常工作，适合作为高压厂的力传
感器。
3，新型压电材料
(1)压电半导体有些品体既具钉半导体特件又反省压电特性，如硫化锌(九s)、纪化锌
(ZnO)、硫化镐((：ds)、砷化谅(GaAs)等。
因此，既可用其压电特性研制传感器，又可用具半导
体特件制作电子器件；也叮购者结合，集组件与线路于一体，研制新型集成压电传感器。
(2)有机高分子压电材料TI代理商其一，某些合成高分子聚合物，经延展拉仲和电极化后具仑压
电性的高分子薄膜，如聚氯乙烯(PvF)、聚偏氟乙烯(Pv民)、聚氯乙烯(PvC)等。
独特的优点
是质轻柔软、抗扯强度高、耐冲击。
体电阻边10”魔‘m．击穿强度为150一200kv ／川m、便于
大量生产和大面积使用，uJ制成大面以数组传感器乃至人[：皮肤。
其二，在高分子化合物小掺杂压电陶瓷PZT或BaTiQ粉末制成的高分子压电解膜。
这
种复合压电材料同样既保持高分子压电薄膜的柔软性、又具有较高的压电性和机心稠合系数。
三、压电传感器的基本原理
司以石英晶体与压电陶瓷为例说明压电效应及儿电传感器的基本原理
1．石英晶体的压电效应
有英品体是一种ATMEL代理商应用1泛的厩电晶体。
它是下氧化硅单晶，届十六角从系。
图8—3是天
然石英品体的外形图，为规则的；?棱柠体。
石英晶体有三个晶铀：z轴义称光轴，它与品体的
纵幼线力向一致2x轴又称电铀，它通过六面体相对的两个棱线并垂立于光轴；y轴父称机械
轴，它垂立于两个相对的品柱棱面。
从晶体上沿XyZ轴线切下的一片平行六面体的薄片称为晶体切片。
当沿着X轴对品片
施加力时，将在垂直于X轴的两表面产：生电荷，这种现象称为纵向压屯效府。
若沿着Y钠对ATMEL
品片施加力时，仍在垂直十x轴的两表面产牛电荷，这种现象称为横问压电效府。
垂直于X
轴的两表面称为极化以。
沿着Z轴方间受力时小产生压电效应。
四、压电传感器的等效电路
压电元件在受到外力作用时，在两个极化面要集聚电荷，见电而等量，极性相反，此时相当于一个以压电材料为电介质的电容器。
cjmc%ddz。