Mikrosenzory a mikromechanické systémy - Vysoké učení technické ...

Mikrosenzory a mikromechanické systémy 67a) Krystal křemene b) výbrus snímačeObrázek 0.5: Piezoelektrický snímačPodélný elektrický jev vzniká působením síly F x ve směru elektrické osy x. Vektorpolarizace P e je rovnoběžný s osou x a je úměrný působícímu mechanickému tlaku:P =Fxe= kppxkp( 0.3 )Sxkde p x je tlak na stěnu s plochou S x = bc působením síly F x , k p je piezoelektrická konstanta(též piezoelektrický modul). Velikost náboje na stěně kolmé k elektrické ose je podle definiceelektrické polarizace dána vztahem:Q = P S = k F( 0.4 )eexpxVelikost náboje na elektrodách není závislá na geometrických rozměrech krystalovéhovýbrusu.Příčný elektrický jev vzniká působením síly F y ve směru mechanické osy y. Vektorpolarizace působí rovněž rovnoběžně s osou x, ale má opačný směr. Pro jeho velikost můžemeopět napsat vztahFyPe= −kppy= −kp( 0.5 )SyPro velikost náboje platíFySx bQe= PeSx= −kp= −kpFy( 0.6 )S ayZ rovnice ( 0.6 ) je zřejmé, že velikost náboje na elektrodách je závislá nageometrických rozměrech. Výbrus s polepy představuje i kapacitor s kapacitou C. Provelikost napětí lze psát: