187、压电式传感器,即应用半导体压电效应可以测量()。

好的，让我们来详细解析这道题目。 ### 题目背景 压电式传感器是一种利用某些材料（如石英晶体、陶瓷等）的压电效应来工作的传感器。压电效应是指当这些材料受到机械应力时，会在其表面产生电荷；反之，当在这些材料上施加电场时，它们会产生机械变形。 ### 选项分析 **A. 电压** - 压电式传感器本身不直接测量电压。虽然它产生的信号是电信号（通常是电压），但这是由于外部机械应力引起的，而不是直接测量电压。 **B. 亮度** - 亮度通常与光有关，而压电效应与机械应力有关。因此，压电式传感器不适合用来测量亮度。 **C. 力和力矩** - 这是正确的选项。压电式传感器可以用来测量力和力矩。当物体受到力或力矩的作用时，压电材料会产生相应的电荷，通过检测这些电荷的变化，可以间接测量出力和力矩的大小。 **D. 距离** - 距离的测量通常需要使用超声波传感器、激光测距仪等设备。虽然压电材料可以用于超声波传感器中，但单独的压电式传感器并不直接测量距离。 ### 为什么选择C 压电式传感器的核心原理是将机械能转换为电能。当压电材料受到力或力矩的作用时，会在其表面产生电荷，这些电荷可以通过电路转换成电信号（如电压）。通过分析这些电信号的大小和变化，可以准确地测量出作用在压电材料上的力和力矩。 ### 示例 假设你有一个压电式传感器安装在一个机械臂的关节处。当机械臂移动时，关节会受到力和力矩的作用。这些力和力矩会使压电材料产生电荷，这些电荷被转换成电压信号，通过电路传输到控制系统。控制系统根据这些电压信号的大小，可以计算出机械臂关节所受的力和力矩，从而实现精确控制。