賀德克壓力傳感器原理特點(diǎn)
壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中為常見的一種傳感器,其廣泛應(yīng)用于各種自控環(huán)境,,設(shè)計(jì)水利水電,鐵路交通,,只能建筑,,生產(chǎn)自控,,航空航天,軍工,,石化,,油井,電力,,船舶,,機(jī)床,管道等眾多行業(yè),。
壓力傳感器選型中的密封壓和表壓有什么區(qū)別:密封壓力是指壓力傳感器的背壓腔密封了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的參考?jí)毫?,背壓腔與大氣壓力相隔離,故采用密封壓可以保持壓力傳感器較高的抗環(huán)境能力(例如:潮濕,、大氣壓力流動(dòng)等),。當(dāng)測(cè)量表壓時(shí)會(huì)受到大氣壓力的變化產(chǎn)生影響。但當(dāng)測(cè)量較高量程的表壓力時(shí)(例如350bar),,大氣壓力變化的影響可以忽略不計(jì),,故密封壓力產(chǎn)品常用在測(cè)量高壓力量程的場(chǎng)所,。
表壓力是指壓力傳感器背壓腔直接通大氣,,大的優(yōu)勢(shì)是測(cè)量表壓時(shí)不受外界大氣壓力的變化影響,但抗環(huán)境能力相對(duì)弱一些,。主要用在小壓力量程的場(chǎng)所,。
壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中為常用的一種傳感器,而我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應(yīng)制造而成的,,這樣的傳感器也稱為壓電傳感器,。
壓力傳感器原理:
我們知道,,晶體是各向異性的,,非晶體是各向同性的。某些晶體介質(zhì),,當(dāng)沿著一定方向受到機(jī)械力作用發(fā)生變形時(shí),,就產(chǎn)生了極化效應(yīng);當(dāng)機(jī)械力撤掉之后,,又會(huì)重新回到不帶電的狀態(tài),,也就是受到壓力的時(shí)候,某些晶體可能產(chǎn)生出電的效應(yīng),,這就是所謂的極化效應(yīng),。科學(xué)家就是根據(jù)這個(gè)效應(yīng)研制出了壓力傳感器,?! ?/span>
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?。ㄒ簿驼f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,。 在現(xiàn)在壓電效應(yīng)也應(yīng)用在多晶體上,,比如現(xiàn)在的壓電陶瓷,,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?! ?/span>
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)過外力作用后的電荷,,只有在回路具有無限大的輸入阻抗時(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,?! ?/span>
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,、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),例如用它來測(cè)量在膛中擊發(fā)的一瞬間的膛壓的變化沖擊波壓力,。它既可以用來測(cè)量大的壓力,,也可以用來測(cè)量微小的壓力?! ?/span>
壓電式傳感器也廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)測(cè)量中,,比如說心室導(dǎo)管式微音器就是由壓電傳感器制成的,因?yàn)闇y(cè)量動(dòng)態(tài)壓力是如此普遍,,所以壓電傳感器的應(yīng)用就非常廣,。除了壓電傳感器之外,還有利用壓阻效應(yīng)制造出來的壓阻傳感器,,利用應(yīng)變效應(yīng)的應(yīng)變式傳感器等,,這些不同的壓力傳感器利用不同的效應(yīng)和不同的材料,在不同的場(chǎng)合能夠發(fā)揮它們*的用途,。