m为质量块质量，a 为加速度

优势
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灵敏度高 抗过载及冲击能力强 抗干扰性好 操作简便 体积小 重量轻 成本低
误差来源
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电输出阻抗要求高，不能测直流响应 灵敏度有限，信噪比低 电荷的泄露 积分电路的漂移 器件的噪声
>>>END
THANKS
分类（按原理）
1.横向效应压电传感器：长棒纵向伸缩横向电场方式 2.纵向效应压电传感器：薄板厚度震动模式
纵向
在心音采集中的应用举例
心音：是一种生物机械振动现象，随着心脏的收缩和舒张，造成瓣膜
的迅速打开或关闭，从而形成了由血流湍流引起的振动，脉管中血流的加 速和减速也会造成血管的振动，这些振动传到胸腔表面就是心音。这些声 音的频率范围一般都在20～200Hz以内
加速度式心音传感器：将声信号转换为电信号
加速度型心音传感器
这类传感器的结构形式很多，均 根据惯性原理来测量振动或者加 速度，采用压电元件是常用的一 种方法。 结构上由（质量块，弹簧，外壳 构成的振动系统） +（压电元件） 两部分构成。为获得合适的阻尼， 壳体内充硅油和橡胶。硬弹簧和 质量块一起向压电片施加静态预 压缩载荷，它要远大于测量中可 能承受的最大动应力。 当传感器向上运动时，质量块产 生的惯性力使压电元件上的压力 增加；反之，则压力减小。压电 元件将惯性质量的位移或振动加 速度转换成电量来实现测量。测 量心音是一种典型的应用。
原理
• 将一个质量块以一定的预应力安装在双压电晶体上 压电晶体和导线都用导电胶粘结在底座上。 • 测量时将心音传感器底座用橡皮膏与人体体表粘结 • 传感器感受与人体体表相同频率的振动 质量块便有正比于加速度的交变力作用在压电晶体上
F ma
q d ij F d ij ma
q d ij ma U C C
• 压电材料：石英 ，陶瓷 • 压电传感器是一种有源器件。它能在外加机械激励下 输出与激励成正比的电信号。
压电式加速度传感器？
•压电式加速度传感器又称压电加速度计。 •它也属于惯性式传感器。 •利用某些物质如石英晶体的压电效应，在加速度计受振时， 质量块加在压电元件上的力也随之变化。
• 当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时，则力的变化与 被测加速度成正比。
压电式传感器的应用举例
生物医学工程 HHoliday_L
压电式传感器？
• 压电效应：某些电介质（晶体，极化的陶瓷，高分子聚合物和负
合材料等），当在它的适当方向施加作用力时，内部会产生电极化状 态的变化，同时在电介质的两端表面出现符号相反、与外力成正比的 束缚电荷。这种由外力作用而导致电介质带电的现象即为压电效应。