什么是壓電效應？

壓電效應（來自古希臘語“piezein”：按壓）表示某一固體在機械應力下產生電荷的特性。作用力改變了固體的微觀結構；產生偶極子，在它們之間形成張力。– 也可以反轉：通過施加電壓，壓電（PE）材料可以彈性變形。石英晶體 (SiO2) 是最重要的PE材料之一。

▲石英晶體（SiO2）由壓電（PE）材料組成。受到作用力時，石英晶體的微觀結構會發生改變，從而形成電偶極子，電偶極子間進一步產生電壓。

石英晶體的壓電效應

壓電晶體上出現的電荷隨施加的力成比例變化，借助電荷放大器可作為測量技術的信號使用。與許多其他PE材料不同，石英不是熱電材料，因此耐溫度波動的能力較強。– 1950年，Walter P. Kistler為壓電信號電荷放大器申請了專利。從而為測量性能出色的傳感器的動態和準靜態測量操作掃清了障礙。

▲按照作用力的方向，或石英晶體極軸的相對位置，壓電效應的產生分為以下三種情況：正壓電效應（與力的方向相同）、逆壓電效應（與力的方向相反）或者對角壓電效應（如同剪刀效應）。

壓電效應的用途

壓電效應是PE傳感器的基礎，用途廣泛：包括汽車生產和注塑、醫療技術、航空航天、鐵路技術以及生物力學、熱聲學等領域的工業操作過程。專為應用情況量身定制的PE傳感器是過程監控系統的基礎，通過相應的數據分析獲取最佳的生產結果。

奇石樂Kistler壓電傳感器的優勢

視作用力的方向或相對于晶體極軸的位置而定，PE效應在縱向（力方向）、橫向或對角地作為剪切效應出現。允許在機器上安裝不同類型的PE壓電傳感器。– 與應變片相比，PE傳感器具有特殊的優勢，例如測量范圍非常寬、測量路徑短、過載保護和出色的長期穩定性 - 有時長達數十年。通過所謂的IEPE傳感器可以特別方便地使用壓電效應。