题目
压电式传感器的工作原理是以晶体的__________效应为理论依据。目前使用的压电材料主要有：__________、__________、__________。
压电式传感器的工作原理是以晶体的__________效应为理论依据。目前使用的压电材料主要有：__________、__________、__________。
题目解答
答案
压电式传感器的工作原理是以晶体的**压电效应**为理论依据。压电效应分为正压电效应和逆压电效应，其中正压电效应被用于传感器的信号转换。目前常用的压电材料主要包括：
- **石英**（如$\text{SiO}_2$）：具有稳定的压电性能，广泛应用于精密测量；
- **钛酸钡**（$\text{BaTiO}_3$）：属于铁电材料，压电系数较高；
- **锆钛酸铅**（$\text{PZT}$，如$\text{Pb(Zr,Ti)O}_3$）：综合性能优异，是工业应用中最常见的压电陶瓷材料。
**答案**：
压电式传感器的工作原理是以晶体的**压电效应**为理论依据。目前使用的压电材料主要有：**石英**、**钛酸钡**、**锆钛酸铅**。
解析
本题考查压电式传感器的工作原理以及常用的压电材料相关知识。解题思路是根据所学的压电式传感器的基本概念，明确其工作原理所依据的晶体效应，再回忆常见的压电材料类型。
- 对于压电式传感器的工作原理，根据其定义可知是以晶体的压电效应为理论依据。压电效应是指某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应；反之，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，而正压电效应常被用于传感器的信号转换。
- 对于常用的压电材料，常见的有石英（$\text{SiO}_2$），它具有稳定的压电性能，受温度和时间的影响很小，因此广泛应用于精密测量；钛酸钡（$\text{BaTiO}_3$）属于铁电材料，其压电系数较高，灵敏度相对较高；锆钛酸铅（$\text{PZT}$，如$\text{Pb(Zr,Ti)O}_3$）是一种综合性能优异的压电陶瓷材料，具有较高的压电常数、机电耦合系数等，是工业应用中最常见的压电材料。