压电材料压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失（这个高温就是所谓的“居里点”）。由于随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低），所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体，能够承受高温和相当高的湿度，所以已经得到了广泛的应用。现在压电效应也应用在多晶体上，比如现在的压电陶瓷，包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。主要应用压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用，特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业，例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力，也可以用来测量微小的压力。压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中，比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的，因为测量动态压力是如此普遍，所以压电传感器的应用就非常广。除了压电传感器之外，还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器，利用应变效应的应变式传感器等，这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料，在不同的场合能够发挥它们独特的用途。这里我们介绍一种济南金钟电子衡器股份有限公司生产的L-PSII-10型压力传感器，该传感器为双孔悬臂梁式，是电子计价秤的专用产品，也可用于制造由单只传感器构成的电子案秤，台秤及专用衡器等，其外形如下图所示：图7.4金钟衡器L-PSII-10型压力传感器金钟衡器L-PSII-10型压力传感器主要技术指标7.1单片机应用系统的结构7.2模拟信号的输入—传感器技术7.3模拟信号的输入--A/D转换7.4模拟信号的输出--D/A转换7.5开关量的输入输出7.6信号输入输出实验7.1单片机应用系统的结构图7.1单片机应用系统的基本结构单片机应用系统的核心任务：根据一定的输入（前向通道），结合一定的处理算法，然后作出一定的输出响应（后向通道）。输入：包括模拟输入和数字输入，电量信号输入和非电量信号输入。对于非电量输入需要通过传感器将非电物理量转换为模拟电信号。预处理：一般包括放大器和滤波器两部分：信号经过放大器的放大变为具有一定幅值的模拟输入信号；滤波器（低通或带通）的作用则是滤除输入模拟信号中的无用频率成分和噪声，避免采样后发生频谱混叠失真。A/D转换：将模拟信号转换为数字信号。MCS-51单片机是整个系统的控制和处理核心，它是一个数字处理芯片，要求所有的输入和输出都是具有TTL电平的数字信号。这样模拟信号要想输入到单片机中必须先将其转换成数字信号。A/D转换器的任务就是在满足奈奎斯特采样定理的条件下，将模拟信号转换为数字信号。对于开关量，可以很容易的映射成数字的0或者1，即TTL的低电平和高电平，映射后的这些数字信号就可以直接输入到单片机内部。输出：处理的结果需要输出，对于开关量的输出，可以简单地经过映射部件，将单片机的TTL电平输出信号转换成所需要的开关量进行输出。D/A转换：有些输出需要以模拟信号的形式存在（如语音信号），单片机输出的TTL电平数字信号必须经过D/A转换。由于转换后模拟信号中往往含有许多高频成分，因此也需要通过滤波器滤除这些高频信号，以获得平滑的模拟输出信号。有时候，输出的模拟信号还有电压、电流、功率等要求，D/A转换后的模拟信号需要经过一定的模拟电路来满足这些要求。7.2模拟信号的输入—传感器技术传感器：将被测非电量信号转换为与之有确定对应关系的电量输出的器件或装置，也叫变换器、换能器或探测器。通常，传感器由敏感元件和转换电路组成，如图：图7.2传感器结构示意图敏感元件：传感器中能直接感受或响应被测量的部分；转换元件：