石英晶体动态汽车衡的特点及应用内容提要：国内公路货车计重收费动态称重设备，目前大多采用电阻应变传感器的秤台式或弯板式结构，受电阻应变传感器特性和实际使用的条件限制，这种设备在使用寿命、称量精度、后期维护等方面都存在不同程度的问题。本文通过介绍石英晶体传感器及其动态汽车衡的应用，旨在探讨公路动态称重设备应用技术的新途径。石英晶体的压电特性及应用石英（SiO2）是一种天然的压电材料，当受外力作用时，石英表面便会产生电荷，即压电效应。用于制造传感器的石英需要置于高温、高压（1000bar，400℃）热压容器内，经过长时间的培养（每公斤石英约需一周）。使用光学晶体测角仪可以测出晶体的方向，晶体有纵向、横向和剪切向三种不同的切割方式，某一种切割方式的石英晶体只对相应方向的力敏感，分别称为纵向效应、横向效应和剪切效应：● 纵向效应，电荷产生在受载石英的表面（如图1）● 横向效应，电荷产生在与受载表面垂直的另两个未加载的表面（如图2）● 剪切效应，电荷产生在受剪切载荷的石英表面（如图3）图1 纵向效应图2 横向效应图3 剪切效应石英晶体用于各种力的测量时，根据应用场合的需要，选择不同切割方向的石英晶体作为检测元件，可以避免其它方向力的干扰。承 载 垫(可 被 研 磨 )合 金 铝 质 型 材石 英 敏 感 元 件弹 性 材 料图 5 石 英 晶 体 压 电 检 测 器 件a) 内 部 结 构b) 外 形 封 装石 英 晶 体 损 耗 小 ， 品 质 因 素 可 达 数 百 万 ， 耐 老 化 性 能 好 ， 可 长 时 间稳 定 可 靠 工 作 ， 99％ 以 上 的 电 子 设 备 都 采 用 石 英 晶 体 振 荡 器 作 为 时 间 或频 率 的 基 准 ， 在 民 用 、 工 业 、 军 事 和 航 天 领 域 获 得 了 非 常 广 泛 的 应 用 。本 文 介 绍 石 英 晶 体 作 为 动 态 称 重 （ WIM） 传 感 器 在 公 路 动 态 称 重 设 备 中的 应 用 。石 英 晶 体 传 感 器 的 结 构 及 特 点1 . 采 用 石 英 晶 体 传 感 器 的 动 态 汽 车 衡 构 成 原 理图 4为 石 英 晶 体 动 态 汽 车 衡 检 测 部 分 的 构 成 原 理 ， 其 中 的 核 心 部 件Lineas® 石 英 晶 体 动 态 称 重 传 感 器 与 电 荷放大器 （ Char...
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