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  • 压力传感器原理及应用
    浏览次数:2102                   添加日期:2013/2/2

    压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的这样的传感器 也称为压电传感器。

    压力传感器原理在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。

    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。其中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。而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

     科学家根据晶体是各向异性的非晶体是各向同性的。某些晶体介质当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时就产生了极化效应,当机械力撤掉之后又会重新回到不带电的状态,也就是受到压力的时候某些晶体,可能产生出电的效应这就是所谓的极化效应。这个效应研制出了压力传感器。
        
    压电效应是压电传感器的主要工作原理压电传感器不能用于静态测量因为经过外力作用后的电荷只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。

       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。

    压力传感器原理及应用