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压力变送器传感器原理

时间:2021-04-07
我们通常使用的压力传感器主要是由压电效应制成的。这种传感器也叫压电传感器。
众所周知,晶体是各向异性的,非晶体是各向同性的。当某些晶体介质沿某个标的目的受到机械力的作用而变形时,就会产生极化效应;科学家们按照这一效应开发了压力传感器。
压力传感器中主要使用的压力材料有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。在这些晶体中,石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压力效应是在这种晶体中发现的,在必然的温度范围内,压力性一直存在,但是当温度超过这个范围后,压力性完全消失(这个高温就是所谓的居里点)。因为随着应力的变化,电场系数较低),所以石英逐渐被其它压力晶体所取代。并且酒石酸钾钠具有很高的压电灵敏度和压电系数,但只能在室暖和湿度较低的环境下使用。磷酸二氢胺属于人造晶体,能承受较高的温度和较高的湿度,因此。
它被广泛使用。
目前,压电效应也应用于多晶体,如钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等。
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,因为外力后的电荷只能在电路有无限大的输入阻抗时保留。实际情况并非如此,这决定了压电传感器只能测量动态应力。
压电传感器主要用于测量加速度、压力和力。压电加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有布局简单、体积小、重量轻、使用寿命长的长处。也可用于军事工业,如在膛内击发瞬间的膛压变化和炮口的冲击波压力。它不仅可以用来测量大压力,还可以用来测量小压力。
压电传感器也广泛应用于生物医学测量。例如,心室导管微音器由压电传感器制成。由于动态压力的测量如此遍及,压电传感器得到了广泛的应用。

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