壓電石英稱重傳感器工作原理介紹：
壓電石英稱重傳感器是利用石英晶體的縱向壓電效應(yīng)將重量信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。現(xiàn)以*個(gè) X 切割的石英晶體圓片為例，計(jì)算它的電荷、電壓。石英晶體圓片如圖 3*示。
設(shè)石英晶體圓片直徑為d，厚度為t。當(dāng)石英晶體圓片沿X軸方向受外力Fx作用時(shí)，在垂直于Fx的平面上產(chǎn)生電荷，而且其外力與產(chǎn)生的電荷存在線性關(guān)系。
將 X 切割的石英晶體片加工成稱重傳感器殼體*需要的外形和尺寸，按要求連同電*板*起裝入殼體內(nèi)，施加足夠的預(yù)緊力后，采用圓膜片與殼體焊接密封。當(dāng)稱重傳感器受外載荷作用時(shí)，石英晶體圓片產(chǎn)生電荷，由電*板收集傳至信號(hào)輸出插座，再由低噪聲的同軸電纜傳輸?shù)诫姾煞糯笃鳎◣в须娙莘答伒倪\(yùn)算放大器），經(jīng)靈敏度歸*化后，按比例的轉(zhuǎn)換成電壓輸出。或放大器為重量信號(hào)的模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換提供必要的驅(qū)動(dòng)，并將此信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，然后用*的軟件將其轉(zhuǎn)換為重量。為了減小電荷的泄漏，放大器的輸入端要有很*的絕緣電阻，通常要求大于 10TΩ。電荷放大器的量程（與轉(zhuǎn)換系數(shù)有關(guān)）由反饋電容確定，通常稱為量程電容。通過測(cè)得的電壓值，就可得到*測(cè)載荷的大小。
利用石英晶體制造稱重傳感器時(shí)，石英晶體片有并聯(lián)和串聯(lián)連接兩種方法。 并聯(lián)連接：兩個(gè)壓電石英晶體片按*化方向相反粘結(jié)，負(fù)電荷集中在中間的負(fù)電*板上，正電荷在兩端的正電*板上。這時(shí)相當(dāng)于兩個(gè)電容器并聯(lián)，輸出電*板上的電荷和電容量將增加*倍。
如果有 n 個(gè)石英晶體片按并聯(lián)方式連接，此時(shí)的總輸出電荷將增加 n 倍，電荷靈敏度也增加 n倍，而電壓靈敏度則與單個(gè)石英晶體片工作時(shí)相同。n 個(gè)石英晶體片并聯(lián)*產(chǎn)生的電荷為：串聯(lián)連接：兩個(gè)石英晶體片按*化方向相同粘結(jié)，于是在兩個(gè)石英晶體片粘結(jié)處的中間電*板上正負(fù)電荷相互抵消，這時(shí)總電容量為單個(gè)石英晶體片工作時(shí)的*半，電壓都增*倍，而總電荷量則不變，如圖 5 *示。 若 n 個(gè)石英晶體片串聯(lián)連接，由于輸出電壓增加 n 倍，因此電壓靈敏度也增加 n 倍，而電荷靈敏度則與單個(gè)石英晶體片工作時(shí)相同。
由此可得出，多個(gè)石英晶體片并聯(lián)連接時(shí)，輸出電荷量大，電荷靈敏度*；串聯(lián)連接時(shí)，輸出電壓大，電壓靈敏度*。
