传感器的分类方法很多，但常用的分类方法有两种：一种是按测量对象分类，如温度传感器、湿度传感器、力传感器、位移传感器、速度传感器等；另一种是按传感器的工作原理分类，如热电式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁电式传感器等。结构性传感器因被测参数的变化引起传感器的结构变化，导致输出电量的变化，它是利用物理学中的场定律和运动定律等构成，如电容式传感器、电感式传感器。......
2023-06-22
压电式传感器：应用于轨道状态检测和各种力的测量
【摘要】：在轨道状态检测中，可通过压电加速度传感器测量转向架轴箱角速度，进行轨道不平顺检测。图3-15压电式传感器1880年，皮埃尔·居里和雅克·居里兄弟发现电气石具有压电效应。压电传感器的工作原理是基于某些电介质材料的压电效应，是典型的有源传感器。压电传感器体积小、重量轻、工作频带宽，是一种力敏传感器件，它可测量各种动态力，也可测量最终能变换为力的那些非电物理量，如压力、加速度、机械冲击与振动等。
随着铁路运输的高速发展，快速重载列车的普遍开行，导致线路维修次数的不断增加，轨道状态的持续恶化，轨道状态的检测作用越发重要。在轨道状态检测中，可通过压电加速度传感器测量转向架轴箱角速度，进行轨道不平顺检测。如果轨道的平顺状态满足要求，高速列车的振动和动作用力都不太大，行车安全和平稳舒适性就能得到保证，轨道和机车车辆部件的使用周期和维修周期也会得到延长。如图3-15所示，压电式传感器是一种发电型的可逆换能器，它利用了某些晶体材料所具有的压电效应，既可以把机械能（力、压力等）转换成电能（电荷、电压等），也可以把电能转换成机械能。
图3-15 压电式传感器
1880年，皮埃尔·居里和雅克·居里兄弟发现电气石具有压电效应。1881年，他们通过实验验证了逆压电效应，并得出了正逆压电常数。1984年，德国物理学家沃德马·沃伊特推论出只有具有特殊分子结构的晶体才可能具有压电效应。压电传感器的工作原理是基于某些电介质材料的压电效应，是典型的有源传感器。当介质材料受力作用而变形时，其表面会产生电荷，由此而实现非电量测量。压电传感器体积小、重量轻、工作频带宽，是一种力敏传感器件，它可测量各种动态力，也可测量最终能变换为力的那些非电物理量，如压力、加速度、机械冲击与振动等。
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2023-06-22
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2023-06-22
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2023-06-15
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