壓電石英稱重傳感器是利用石英晶體的縱向壓電效應(yīng)將重量信號轉(zhuǎn)換成電信號的裝置?，F(xiàn)以個 X 切割的石英晶體圓片為例，計算它的電荷、電壓。石英晶體圓片如圖 3示。 

        設(shè)石英晶體圓片直徑為d，厚度為t。當(dāng)石英晶體圓片沿X軸方向受外力Fx作用時，在垂直于Fx的平面上產(chǎn)生電荷，而且其外力與產(chǎn)生的電荷存在線性關(guān)系。

        壓電石英稱重傳感器的工作原理 

        將 X 切割的石英晶體片加工成稱重傳感器殼體需要的外形和尺寸，按要求連同電板起裝入殼體內(nèi)，施加足夠的預(yù)緊力后，采用圓膜片與殼體焊接密封。當(dāng)稱重傳感器受外載荷作用時，石英晶體圓片產(chǎn)生電荷，由電板收集傳至信號輸出插座，再由低噪聲的同軸電纜傳輸?shù)诫姾煞糯笃鳎◣в须娙莘答伒倪\算放大器），經(jīng)靈敏度歸化后，按比例的轉(zhuǎn)換成電壓輸出?；蚍糯笃鳛橹亓啃盘柕哪M—數(shù)字轉(zhuǎn)換提供要的驅(qū)動，并將此信號傳輸?shù)接嬎銠C，然后用的軟件將其轉(zhuǎn)換為重量。為了減小電荷的泄漏，放大器的輸入端要有很的絕緣電阻，通常要求大于 10TΩ。電荷放大器的量程（與轉(zhuǎn)換系數(shù)有關(guān)）由反饋電容確定，通常稱為量程電容。測得的電壓值，就可得到測載荷的大小。 

         利用石英晶體稱重傳感器時，石英晶體片有并聯(lián)和串聯(lián)連接兩種方法。 并聯(lián)連接：兩個壓電石英晶體片按化方向相反粘結(jié)，負(fù)電荷集中在中間的負(fù)電板上，正電荷在兩端的正電板上。這時相當(dāng)于兩個電容器并聯(lián)，輸出電板上的電荷和電容量將增加倍。

         如果有 n 個石英晶體片按并聯(lián)方式連接，此時的總輸出電荷將增加 n 倍，電荷靈敏度也增加 n倍，而電壓靈敏度則與單個石英晶體片工作時相同。n 個石英晶體片并聯(lián)產(chǎn)生的電荷為：串聯(lián)連接：兩個石英晶體片按化方向相同粘結(jié)，于是在兩個石英晶體片粘結(jié)處的中間電板上正負(fù)電荷相互抵消，這時總電容量為單個石英晶體片工作時的半，電壓都增大倍，而總電荷量則不變，如圖 5 示。 若 n 個石英晶體片串聯(lián)連接，由于輸出電壓增加 n 倍，因此電壓靈敏度也增加 n 倍，而電荷靈敏度則與單個石英晶體片工作時相同。 

         由此可得出，多個石英晶體片并聯(lián)連接時，輸出電荷量大，電荷靈敏度；串聯(lián)連接時，輸出電壓大，電壓靈敏度。