基于压电效应的压电式传感器特性研究

作     者：王稳稳 杨文慧 蒙蕊蕊 张义 李佳宾 张生艳 Wang Wenwen;Yang Wenhui;Meng Ruirui;Zhang Yi;Li Jiabin;Zhang Shengyan

作者机构：甘肃电器科学研究院甘肃天水741018 国网天水市秦州区供电公司甘肃天水741007 国网宁夏电力经济技术研究院银川750001 

出 版 物：《机电工程技术》 (Mechanical & Electrical Engineering Technology)

年 卷 期：2024年第53卷第8期

页      码：292-295页

摘      要：高压铁塔作为输电线路的支撑部件,能够承受输电线路的重量和风力等外力,确保电力系统安全可靠运行,但铁塔在遭受强风、地震等自然灾害或者由于结构老化、材料疲劳等原因,可能发生倒塌,造成人员伤亡和财产损失。针对这一问题,从压电式传感器的压电效应入手,对压电式传感器机理、微观特性及仿真分析等方面进行研究。首先,分析了传感器的测量原理;然后,从压电元件在压力载荷下的应变、压电材料的正负电荷中心偏移、压电元件表面的电荷积累3个方面剖析了压电元件的微观特性;接着,基于COMSOL机电-耦合多物理场进行仿真分析,可直观地观察到不同模态下的应变和电场分布云图,定量地表述了应变和电场之间的关系;最后,从铁塔安全监管的视角,设计了一款基于压电式传感器的安全预警系统,可实现对高压铁塔的全天候实时监测。

主 题 词：压电式传感器 压电效应 微观特性 机-电耦合 安全预警 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1009-9492.2024.08.064

馆 藏 号：203138932...