壓電石英（yīng）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*個 X 切割的（de）石英（yīng）晶體圓片為例，計算它的電荷、電壓。石英晶體圓片如圖 3*示。

        設石英晶體圓（yuán）片直徑為d，厚度為t。當石英晶體圓片（piàn）沿X軸方向受外力Fx作用時，在垂直於Fx的平（píng）麵上產生電（diàn）荷，而且其外（wài）力與產生的電荷存在（zài）線（xiàn）性關係（xì）。

 將 X 切（qiē）割的石英（yīng）晶體片加工（gōng）成稱重傳感器殼體*需要的（de）外形和尺寸，按（àn）要（yào）求連同電*板*起裝入殼體內，施加足夠的預緊力後，采用圓膜片與（yǔ）殼體焊接密封。當稱重（chóng）傳感器受外載荷作用時，石英晶體（tǐ）圓片產生電（diàn）荷，由電*板收集（jí）傳至信（xìn）號輸出插座，再由低噪聲（shēng）的同軸電纜傳輸到電荷放大器（帶有電容反饋的運（yùn）算放大器），經靈敏度歸*化後，按比例的轉換成電壓輸出。或放大（dà）器為重量信號的模擬—數字轉換提供（gòng）必要的驅動，並將此信號傳輸到計算機，然後用*的軟（ruǎn）件將其轉換（huàn）為（wéi）重量。為（wéi）了減小（xiǎo）電荷的泄漏，放大器的輸入（rù）端要有很*的（de）絕緣電阻，通常要求大於 10TΩ。電荷放大器的量程（與轉換係數有（yǒu）關（guān））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*測載荷的大小。

         利用（yòng）石英晶體製造稱重傳感器時，石英晶體片有並聯（lián）和串聯連（lián）接兩種方法。 並聯連接：兩（liǎng）個壓電石英晶體片按*化方向相反粘（zhān）結，負電（diàn）荷集中在中間的負電（diàn）*板上，正電荷在兩端的正電*板上。這時相當於（yú）兩個電容器並聯（lián），輸（shū）出（chū）電*板上的（de）電荷和電容量將增加*倍。

         如果（guǒ）有 n 個石英晶體（tǐ）片按並聯方（fāng）式連接，此時的總輸出（chū）電荷將增加 n 倍，電荷靈敏度也增加 n倍，而電（diàn）壓靈敏度則與單個石英晶體片工作時相同。n 個石英（yīng）晶體片（piàn）並（bìng）聯*產生的電荷為：串聯連接：兩個（gè）石英（yīng）晶體片按*化方向相同粘結，於是在兩個石英晶體片粘（zhān）結處的中間電*板上正負電荷相互抵消，這時總電（diàn）容量（liàng）為單（dān）個石英晶體片（piàn）工（gōng）作時的*半，電壓（yā）都增*倍，而總電荷量則不變，如圖（tú） 5 *示。 若 n 個石英晶體片串聯連接，由於輸出電壓（yā）增加 n 倍，因此電壓靈敏度也增加 n 倍，而（ér）電荷靈（líng）敏度則與單個石英晶體片工（gōng）作時相同。

         由（yóu）此可得出，多個石英晶體片並聯（lián）連接時（shí），輸出電荷量大，電荷（hé）靈敏（mǐn）度*；串聯連接時，輸出電壓大，電壓（yā）靈敏度*。