No.1
• 在这些电介质的一定方向上施加机械力而产生 变形时，就会引起它内部正负电荷中心相对转移 而产生电的极化，从而导致其两个相对表面(极化 面)上出现符号相反的束缚电荷Q〔如图6-1(a)所 示〕，且其电位移D(在MKS单位制中即电荷密度 σ)与外应力张量T成正比.:
•
D=dT
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2.
• 压电薄膜传感器的设计主要考虑了传感器 的灵敏度和信噪比，根据测量信号的频率 和响应幅度，我们设计薄膜传感器的结构 有如同图1所示的几种。在采集人体心音的 信号时，由于心音的频响范围较宽，同时 其输出的物理信号值也很微弱，采用硬质 衬底和中空的设计。这样可以提高传感器 中薄膜在收到心音信号时的形变量，从而 提高信号强度。这样结构设计的缺点是结 构不牢固，使用时间长了需要校正。
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பைடு நூலகம்
2.压电薄膜传感器 及其在心脏监测 中的应用
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原 理 介 绍
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关于…
• 压电薄膜传感器的设计 PVDF压电薄膜是一种 新型的高分子压电材料，在医用传感器中应用很 普遍[2，3]。它既具有压电性又有薄膜柔软的机 械性能，用它制作压力传感器，具有设计精巧、 使用方便、灵敏度高、频带宽、与人体接触安全 舒适，能紧贴体壁，以及声阻抗与人体组织声阻 抗十分接近等一系列特点[4]，可用于脉搏心音等 人体信号的检测。脉搏心音信号携带有人体重要 的生理参数信息，通过对该信号的有效处理，可 准确得到波形、心率次数等可为医生提供可靠的 诊断依据。
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压电效应的应用
• 1.基于规则的氧化锌纳米线的纳
米发电机。
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对发电机原理的介绍
• A)在氧化铝衬底上 生长的氧化锌纳米 线的扫描电子显微 镜图像。 • (B)在导电的原子力 显微镜针尖作用下， 纳米线利用压电效 应发电的示意图。 • (C)当原子力显微镜 探针扫过纳米线阵 列时，压电电荷释 放的三维电压/电流 信号图.
Born in Warsaw on November 7, 1867
Marie died of leukaemia in July, 1934
A Nobel Prize Pioneer at the Panthéon
The ashes of Marie Curie and her husband Pierre have now been laid to rest under the famous dome of the Panthéon, in Paris, alongside the author Victor Hugo, the politician Jean Jaurès and the Resistance fighter Jean Moulin. Through her discovery of radium, Marie Curie paved the way for nuclear physics and cancer therapy. Born of Polish parents, she was a woman of science and courage, compassionate yet stubbornly determined. Her research work was to cost her her life.
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一.压电效应（Piezoelectric Effect
由物理学知，一些离子型晶 体的电介质(如石英、酒石酸钾 钠、钛酸钡等)不仅在电场力作 用下，而且在机械力作用下， 都会产生极化现象.
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压电效应
对晶体对称性的研究,法国居里发现 压电效应
Pierre Curie was born in Paris, on May 15, 1859.
Pierre was killed in a street accident in Paris on April 19, 1906
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• 式中 d——压电常数矩阵
NO.2
• 若对上述电介质施加电场作用时，同样会 引起电介质内部正负电荷中心的相对位移 而导致电介质产生变形，且其应变S与外电 场强度E成正比：
• S=Dt*E • Dt是逆压电常数矩阵.
• 这种现象称为逆压电效应，或称电致伸缩。
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3.
• PVDF压电薄膜的压电常数一般为D33=15×10-12C/N，g 值比较高，但是具有很高的内阻抗，一般高达1012Ω，制 作出的传感器的输出阻抗较大，不利于后面的信号采集和 放大。为防止信号的衰减，我们采用高输出阻抗的场效应 管作为阻抗变换器，即为测量系统的前置电路。我们利用 结型场效应管的高输入阻抗的特点，根据其静态工作点设 计阻抗变换器，如图2(a)所示，传感器获得的人体信号经 过阻抗变换器后，得到可靠的低阻抗的输出信号。其输出 阻抗如图2(b)图所示。可以看出，在信号频率变化的情况 下，传感器的输出阻抗保基本保持不变。