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压电压力传感器的优劣势分析

作者:admin  更新时间:2017-07-17
压电压力传感器的优劣势分析
随着人类在医学、力学、航空航天等领域的进步,在对各种动态力、机械动力和振动的测量要求也越发精准,压电压力传感器就此诞生。压电压力传感器是典型的有源传感器中的一种。
压电式压力传感器是根据压电效应(Piezoelectric effect),利用电气元件和别的机械把待测的压力改换变成电量,再进行有关检测作业的测量精密仪器,比方说许多压力变送器和压力传感器。压电传感器不能够在静态的环境下使用测量功能,原因是遭到外力作用后的电荷,当回路有无限大的输入抗阻时,才能够得以保留下来。可是实际上并不是这种情况。因而压电传感器只能够在动态的状态下正常使用。它最主要的压电组成部分是:磷酸二氢胺、酒石酸钾钠和石英。压电效应就是在石英上发现的。
当应力发生变化时,电场的变化很小很小,别的一些压电晶体就会代替石英。酒石酸钾钠,它是具有很大的压电系数和压电灵敏度的,可是,它只能够运用在室内的湿度和温度都比较低的环境中。磷酸二氢胺是一种人工晶体,它能够在很高的湿度和很高的温度的环境中运用,所以,它的使用是十分广泛的。随着技能的开展,压电效应也已经在多晶体上得到使用了。例如:压电陶瓷,铌镁酸压电陶瓷、铌酸盐系压电陶瓷和钛酸钡压电陶瓷等等都包含在内。
以压电效应为作业原理的传感器,是机电改换式和自发电式传感器。它的灵敏元件是用压电的材料制作而成的,而当压电材料遭到外力作用的时分,它的表面会构成电荷,电荷会通过电荷扩大器、丈量电路的扩大以及改换阻抗之后,就会变成与所遭到的外力成正比联系的电量输出。它是用来丈量力以及能够改换变成力的非电物理量,例如:
加速度和压力。它有许多长处:分量较轻、作业牢靠、构造很简单、信噪比很高、灵敏度很高以及信频宽等等。可是它也存在着某些缺陷:有有些电压材料忌湿润,因而需要采纳一系列的防潮措施,而输出电流的呼应又比较差,那就要运用电荷扩大器或者高输入阻抗电路来弥补这个缺陷,让仪器非常好地作业。