简答:为什么说压电式传感器只适用于动态测量而不能用于静态测量?

Question

谢谢,希望大哥大姐帮忙!

Answer 1

这一说法不是绝对的，事实上有压电式传感器用于静态测量的情况。只不过压电式传感器用于静态测量所要解决的技术和成本问题比较大；

造成这一状况的根本原因是，压电式传感器所产生的原始信号是“电荷”，而电荷的保持和测量都相当的难度。

压电式传感器，是基于压电效应的传感器。是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。

压电效应，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。

静态测量，指被测量参数基本不变，或变化缓慢时所进行的测量。

动态测量，指被测量参数处于始终变化状态时所进行的测量。

电荷，带正负电的基本粒子，称为电荷，带正电的粒子叫正电荷（表示符号为“+”），带负电的粒子叫负电荷（表示符号为“﹣”）。也是某些基本粒子(如电子和质子)的属性，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。电荷的多少叫电荷量，即物质、原子或电子等所带的电的量。电荷的符号是Q，单位是库仑（记号为C）简称库。

电压，衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功。

电流，单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度，简称电流。

在讨论（研究）压电式传感器的输出电量时，采用“电荷”而不是常用的电压或电流。是因为传感器产生的电荷量极小（以个数来计量），采用通常手段已经无法测出这种电荷所形成的电压或电流。

对于压电式传感器电荷信号的测量，存在两方面的问题：一是电荷测量电路的技术要求（极高的输入阻抗即绝缘要求）；二是电荷本身会因为材料、环境等方面的原因流失掉。

这就造成在静态测量时，如果发生电荷的流失（包括测量过程造成的电荷损失），经过一段时间后，电荷量和压力之间的函数关系就会发生改变，测量结果形成误差。

而在动态测量中，只要电荷产生或减少的速度大于流失的速度，电荷量与压力之间就能保持相对的函数关系。

这就是压电式传感器只适用于动态测量而不适合用于静态测量这一说法的来历。

实际上只要压电元件产生的电荷量足够“挥霍”，或者通过材料、结构、测量电路的改进，使电荷散失可以忽略，制成的传感器仍然是可以用于静态测量的。

Answer 2

楼上所说的完全胡扯，压电传感器测量的是力，是压力导致形变导致非中心晶格的极化，但确实不能静态测量，因为只要在电路中压电传感器产生的电荷就会以一种LC回路的方式消耗掉。换言之只有在有作用力的一刻产生的数值才是准确的。只能通过加大负载使这个误差足够小，有时间读取，但做不到静态测量。

Answer 3

因为压电式传感器是利用所测的物体的运动产生的相应的电信号，而静态的不能产生相应的电信号。本回答被网友采纳

Answer 4

就像发电机只有外力去推动它它才能产生电。而压电式传感器也是要外力来让他产生电流，而我们也是通过它产生的电流来进行测量的。我5555不扎懂啊！