Технические измерения и приборы. Часть 1. Измерение теплоэнергетических параметров. Чистофорова Н.В - 120 стр.

сов, связанных с изменением давления (индицирование быстроходных
двигателей, изучение явлений кавитации, взрывных реакций и т.п.).
       Для изготовления пьезоэлектрических датчиков наиболее широко
применяют кварц, сочетающий хорошие пьезоэлектрические свойства с
большой механической прочностью, высокими изоляционными свойства-
ми и независимостью пьезоэлектрической характеристики в широких пре-
делах от изменения температуры.
       Элементарной структурной ячейкой является шестигранная призма
(рис. 3.13).




                      Рис. 3.13. Схема кристалла кварца

      В кристаллах кварца различают продольную ось ZZ, называемую оп-
тической осью, ось XX, проходящую через ребра призмы (электрическую
ось), и ось YY, проходящую через середины противолежащих граней (ме-
ханическая или нейтральная). Если из кристалла кварца вырезать паралле-
лепипед так, чтобы его грани были расположены перпендикулярно осям
YY и XX, то он будет обладать пьезоэлектрическими свойствами. Силы,
приложенные к параллелепипеду в направлении оси ZZ, не вызывают элек-
тризации, а растягивающая или сжимающая силы Fx, приложенные в на-
правлении электрической оси, вызывают появление разноименных зарядов
на гранях, перпендикулярных к этой оси (продольный пьезоэффект). Заряд,
возникающий на гранях, равен:
                              qx = kFx = k·Px·Sx ,                    (3.6)
где Px и Fx - давление и сила, действующие на грань; Sx - площадь грани; k -
постоянная величина, так называемый, пьезоэлектрический модуль.
      Пьезоэлектрическая постоянная кварца практически не зависит от
температуры до 500°С. При температуре выше 500°С она быстро уменьша-
ется и при температуре 570°С становится равной нулю, т. е. кварц теряет


                                    120