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          壓電式壓力傳感器的原理和應用
          時間 : 2019-01-18

           壓電式壓力傳感器的原理壓電式壓力傳感器的原理主要是壓電效應,它是利用電氣元件和其他機械把待測的壓力轉換成為電量,再進行相關測量工作的測量精密儀器,比如很多壓力變送器和壓力傳感器。壓電傳感器不可以應用在靜態的測量當中,原因是受到外力作用后的電荷,當回路輸入抗阻的時候,才可以得以保存下來。但是實際上并不是這樣的。因此壓電傳感器只可以應用在動態的測量當中。

                它主要的壓電材料是:磷酸二氫胺、酒石酸鉀鈉和石英。而石英呢,其實是一種晶體,而壓電效應就是在此晶體的基礎上發現的。在規定的范圍里,壓電性質是不會消失,而是一直存在的。但是如果溫度在這個規定的范圍之外,壓電性質就會地消失不見。當應力發生變化的時候,電場的變化很小很小,其他的一些壓電晶體就會替代石英。酒石酸鉀鈉,它是具有很大的壓電系數和壓電靈敏度的,但是,它只可以使用在室內的濕度和溫度都比較低的地方。磷酸二氫胺是一種人造晶體,它可以在很高的濕度和很高的溫度的環境中使用,所以,它的應用是非常廣泛的。隨著技術的發展,壓電效應也已經在多晶體上得到應用了。例如:壓電陶瓷,鈮鎂酸壓電陶瓷、鈮酸鹽系壓電陶瓷和鈦酸鋇壓電陶瓷等等都包括在內。壓電式壓力傳感器的特點壓電效應為工作原理的傳感器,是機電轉換式和自發電式傳感器。

                它的敏感元件是用壓電的材料制作而成的,而當壓電材料受到外力作用的時候,它的表面會形成電荷,電荷會通過電荷放大器、測量電路的放大以及變換阻抗以后,就會被轉換成為與所受到的外力成正比關系的電量輸出。它是用來測量力以及可以轉換成為力的非電物理量,例如:加速度和壓力。它有很多優點:重量較輕、工作可靠、結構很簡單、信噪比很高、靈敏度很高以及信頻寬等等。但是它也存在著某些缺點:有部分電壓材料忌潮濕,因此需要采取一系列的防潮措施,而輸出電流的響應又比較差,那就要使用電荷放大器或者高輸入阻抗電路來彌補這個缺點,讓儀器地工作。壓電式壓力傳感器的應用壓電式壓力傳感器的應用領域很廣泛:電聲學、生物醫學和工程力學等等。它能夠測量發動機里面的燃燒壓力,也能夠應用在軍事方面。

                它可以測量在膛中的槍炮子彈在擊發的那一刻,膛壓的改變量以及炮口所受到的沖擊波壓力。它能夠測量很小的壓力,也能夠測量大的壓力。由于它的使用壽命很長、重量較輕、體積較小、結構較簡單,因此它所涉及的領域遠遠不止這些。在對建筑物、橋、汽車和飛機等的沖擊和震動的測量,也是非常廣泛的。特別是在宇航和航空的領域里,它的地位是很特殊的。


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