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壓電式壓力傳感器原理基于壓電效應(yīng),。壓電效應(yīng)是某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時(shí)，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象,，同時(shí)在它的兩個(gè)相對(duì)表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷,。當(dāng)外力去掉后，它又會(huì)恢復(fù)到不帶電的狀態(tài),，這種現(xiàn)象稱(chēng)為正壓電效應(yīng),。當(dāng)作用力的方向改變時(shí)，電荷的極性也隨之改變,。相反,，當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向上施加電場(chǎng)，這些電介質(zhì)也會(huì)發(fā)生變形,，電場(chǎng)去掉后,，電介質(zhì)的變形隨之消失，這種現(xiàn)象稱(chēng)為逆壓電效應(yīng),。壓電式壓力傳感器的種類(lèi)和型號(hào)繁多,，按彈性敏感元件和受力機(jī)構(gòu)的形式可分為膜片式和活塞式兩類(lèi)。膜片式主要由本體,、膜片和壓電元件組成,。壓電元件支撐于本體上,，由膜片將被測(cè)壓力傳遞給壓電元件,，再由壓電元件輸出與被測(cè)壓力成一定關(guān)系的電信號(hào),。這種傳感器的特點(diǎn)是體積小、動(dòng)態(tài)特性好,、耐高溫等?，F(xiàn)代測(cè)量技術(shù)對(duì)傳感器的性能出越來(lái)越高的要求。IFM傳感器PN5004原廠直銷(xiāo)現(xiàn)貨
例如用壓力傳感器測(cè)量繪制內(nèi)燃機(jī)示功圖,，在測(cè)量中不允許用水冷卻,，并要求傳感器能耐高溫和體積小。壓電材料適合于研制這種壓力傳感器,。石英是一種非常好的壓電材料,，壓電效應(yīng)就是在它上面發(fā)現(xiàn)。比較有效的辦法是選擇適合高溫條件的石英晶體切割方法,例如XYδ（+20°～+30°）割型的石英晶體可耐350℃的高溫,。而LiNbO3單晶的居里點(diǎn)高達(dá)1210℃,，是制造高溫傳感器的理想壓電材料。
被測(cè)介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上（不銹鋼或陶瓷）,，使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移,，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，和用電子線路檢測(cè)這一變化,，并轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào),。
藍(lán)寶石系由單晶體絕緣體元素組成，不會(huì)發(fā)生滯后,、疲勞和蠕變現(xiàn)象,；藍(lán)寶石比硅要堅(jiān)固，硬度更高,，不怕形變,；藍(lán)寶石有著非常好的彈性和絕緣特性（1000 OC以?xún)?nèi)），因此,，利用硅-藍(lán)寶石制造的半導(dǎo)體敏感元件,，對(duì)溫度變化不敏感，即使在高溫條件下,，也有著很好的工作特性,；藍(lán)寶石的抗輻射特性強(qiáng)；另外,，硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件,，無(wú)p-n漂移，因此,，從根本上簡(jiǎn)化了制造工藝,，提高了重復(fù)性,，確保了高成品率。
用硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件制造的壓力傳感器和變送器,，可在惡劣的工作條件下正常工作,，并且可靠性高、精度好,、溫度誤差極小,、性?xún)r(jià)比高。
表壓壓力傳感器和變送器由雙膜片構(gòu)成：鈦合金測(cè)量膜片和鈦合金接收膜片,。印刷有異質(zhì)外延性應(yīng)變靈敏電橋電路的藍(lán)寶石薄片,，被焊接在鈦合金測(cè)量膜片上。被測(cè)壓力傳送到接收膜片上（接收膜片與測(cè)量膜片之間用拉桿堅(jiān)固的連接在一起）,。在壓力的作用下,，鈦合金接收膜片產(chǎn)生形變，該形變被硅-藍(lán)寶石敏感元件感知后,，其電橋輸出會(huì)發(fā)生變化,，變化的幅度與被測(cè)壓力成正比。
壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英,、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺,。其中石英（二氧化硅）是一種天然晶體，壓電效應(yīng)就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的,，在一定的溫度范圍之內(nèi),，壓電性質(zhì)一直存在，但溫度超過(guò)這個(gè)范圍之后,，壓電性質(zhì)*消失（這個(gè)高溫就是所謂的“居里點(diǎn)”）,。由于隨著應(yīng)力的變化電場(chǎng)變化微小（也就說(shuō)壓電系數(shù)比較低）,，所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代,。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數(shù)，但是它只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應(yīng)用,。磷酸二氫胺屬于人造晶體,，能夠承受高溫和相當(dāng)高的濕度，所以已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,。
壓電效應(yīng)也應(yīng)用在多晶體上,，比如壓電陶瓷，包括鈦酸鋇壓電陶瓷,、PZT,、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。
壓電效應(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理,，壓電傳感器不能用于靜態(tài)測(cè)量,，因?yàn)榻?jīng)過(guò)外力作用后的電荷，只有在回路具有無(wú)限大的輸入阻抗時(shí)才得到保存,。實(shí)際的情況不是這樣的,，所以這決定了壓電傳感器只能夠測(cè)量動(dòng)態(tài)的應(yīng)力。
壓電傳感器主要應(yīng)用在加速度,、壓力和力等的測(cè)量中,。壓電式加速度傳感器是一種常用的加速度計(jì),。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、體積小、重量輕,、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)異的特點(diǎn),。壓電式加速度傳感器在飛機(jī)、汽車(chē),、船舶,、橋梁和建筑的振動(dòng)和沖擊測(cè)量中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是航空和宇航領(lǐng)域中更有它的特殊地位,。壓電式傳感器也可以用來(lái)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒壓力的測(cè)量與真空度的測(cè)量,。也可以用于軍事工業(yè)，例如用它來(lái)測(cè)量在膛中擊發(fā)的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力,。它既可以用來(lái)測(cè)量大的壓力,，也可以用來(lái)測(cè)量微小的壓力。