压电式传感器医疗应用举例ppt课件.ppt

压电式传感器的应用举例生物医学工程HHoliday_L压电式传感器？ 压电传感器是一种有源器件。它能在外加机械激励下输出与激励成正比的电信号。 压电效应：某些电介质（晶体，极化的陶瓷，高分子聚合物和负合材料等），当在它的适当方向施加作用力时，内部会产生电极化状态的变化，同时在电介质的两端表面出现符号相反、与外力成正比的束缚电荷。这种由外力作用而导致电介质带电的现象即为压电效应。 压电材料：石英 ，陶瓷压电式加速度传感器？ 当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时，则力的变化与被测加速度成正比。压电式加速度传感器又称压电加速度计。它也属于惯性式传感器。利用某些物质如石英晶体的压电效应，在加速度计受振时，质量块加在压电元件上的力也随之变化。分类（按原理）1.横向效应压电传感器：长棒纵向伸缩横向电场方式2.纵向效应压电传感器：薄板厚度震动模式纵向在心音采集中的应用举例加速度式心音传感器：将声信号转换为电信号心音：是一种生物机械振动现象，随着心脏的收缩和舒张，造成瓣膜的迅速打开或关闭，从而形成了由血流湍流引起的振动，脉管中血流的加速和减速也会造成血管的振动，这些振动传到胸腔表面就是心音。这些声音的频率范围一般都在20200Hz以内加速度型心音传感器l 这类传感器的结构形式很多，均根据惯性原理来测量振动或者加速度，采用压电元件是常用的一种方法。l 结构上由（质量块，弹簧，外壳构成的振动系统）+（压电元件）两部分构成。为获得合适的阻尼，壳体内充硅油和橡胶。硬弹簧和质量块一起向压电片施加静态预压缩载荷，它要远大于测量中可能承受的最大动应力。l 当传感器向上运动时，质量块产生的惯性力使压电元件上的压力增加；反之，则压力减小。压电元件将惯性质量的位移或振动加速度转换成电量来实现测量。测量心音是一种典型的应用。原理 将一个质量块以一定的预应力安装在双压电晶体上 压电晶体和导线都用导电胶粘结在底座上。 测量时将心音传感器底座用橡皮膏与人体体表粘结 传感器感受与人体体表相同频率的振动 质量块便有正比于加速度的交变力作用在压电晶体上 Fma为质量块质量， 为加速度maijijqd Fd maijd maqUCC优势 灵敏度高 抗过载及冲击能力强 抗干扰性好 操作简便 体积小 重量轻 成本低误差来源 电输出阻抗要求高，不能测直流响应 灵敏度有限，信噪比低 电荷的泄露 积分电路的漂移 器件的噪声ENDTHANKS