壓電陶瓷傳感器可以用于測(cè)量納米級(jí)(nm)至微米級(jí)(μm)的微小位移,主要基于逆壓電效應(yīng)(施加電壓產(chǎn)生形變)或正壓電效應(yīng)(位移引起電荷變化)。以下是詳細(xì)分析:
(1)逆壓電效應(yīng)驅(qū)動(dòng)(主動(dòng)測(cè)量)
原理:在壓電陶瓷上施加電壓,其會(huì)產(chǎn)生微米/納米級(jí)形變,形變量與電壓成正比:
適用場(chǎng)景:
·精密定位(如掃描探針顯微鏡、光學(xué)調(diào)整)。
·閉環(huán)控制(結(jié)合位移反饋傳感器,如電容或激光干涉儀)。
(2)正壓電效應(yīng)檢測(cè)(被動(dòng)測(cè)量)
原理:當(dāng)壓電陶瓷受到微小位移(如振動(dòng)、壓力)時(shí),其表面會(huì)產(chǎn)生電荷,電荷量與位移相關(guān):
適用場(chǎng)景:
·動(dòng)態(tài)位移測(cè)量(如振動(dòng)傳感器、聲學(xué)檢測(cè))。
·高分辨率但需電荷放大器(避免電荷泄漏)。