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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將重量信號轉換成電信號的裝置。現以一個 X 切割的石英晶體圓片為例，計算它的電荷、電壓。石英晶體圓片如圖 3所示。

        設石英晶體圓片直徑為d，厚度為t。當石英晶體圓片沿X軸方向受外力Fx作用時，在垂直于Fx的平面上產生電荷，而且其外力與產生的電荷存在線性關系。

 將 X 切割的石英晶體片加工成稱重傳感器殼體所需要的外形和尺寸，按要求連同電極板一起裝入殼體內，施加足夠的預緊力后，采用圓膜片與殼體焊接密封。當稱重傳感器受外載荷作用時，石英晶體圓片產生電荷，由電極板收集傳至信號輸出插座，再由低噪聲的同軸電纜傳輸到電荷放大器（帶有電容反饋的運算放大器），經靈敏度歸一化后，按比例的轉換成電壓輸出。或放大器為重量信號的模擬—數字轉換提供必要的驅動，并將此信號傳輸到計算機，然后用的軟件將其轉換為重量。為了減小電荷的泄漏，放大器的輸入端要有很高的絕緣電阻，通常要求大于 10TΩ。電荷放大器的量程（與轉換系數有關）由反饋電容確定，通常稱為量程電容。通過測得的電壓值，就可得到所測載荷的大小。

         利用石英晶體制造稱重傳感器時，石英晶體片有并聯和串聯連接兩種方法。 并聯連接：兩個壓電石英晶體片按極化方向相反粘結，負電荷集中在中間的負電極板上，正電荷在兩端的正電極板上。這時相當于兩個電容器并聯，輸出電極板上的電荷和電容量將增加一倍。

         如果有 n 個石英晶體片按并聯方式連接，此時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石英晶體片工作時相同。n 個石英晶體片并聯所產生的電荷為：串聯連接：兩個石英晶體片按極化方向相同粘結，于是在兩個石英晶體片粘結處的中間電極板上正負電荷相互抵消，這時總電容量為單個石英晶體片工作時的一半，電壓都增大一倍，而總電荷量則不變，如圖 5 所示。 若 n 個石英晶體片串聯連接，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石英晶體片工作時相同。

         由此可得出，多個石英晶體片并聯連接時，輸出電荷量大，電荷靈敏度高；串聯連接時，輸出電壓大，電壓靈敏度高。