压电陶瓷传感器可以用于测量纳米级(nm)至微米级(μm)的微小位移,主要基于逆压电效应(施加电压产生形变)或正压电效应(位移引起电荷变化)。以下是详细分析:
(1)逆压电效应驱动(主动测量)
原理:在压电陶瓷上施加电压,其会产生微米/纳米级形变,形变量与电压成正比:
适用场景:
·精密定位(如扫描探针显微镜、光学调整)。
·闭环控制(结合位移反馈传感器,如电容或激光干涉仪)。
(2)正压电效应检测(被动测量)
原理:当压电陶瓷受到微小位移(如振动、压力)时,其表面会产生电荷,电荷量与位移相关:
适用场景:
·动态位移测量(如振动传感器、声学检测)。
·高分辨率但需电荷放大器(避免电荷泄漏)。