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壓力傳感器是工業實踐中為常用的一種傳感器

2019-11-06

   壓力傳感器是工業實踐中為常用的一種傳感器,其廣泛應用于各種工業自控環境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業,下面就簡單介紹一些常用傳感器原理及其應用。另有醫用壓力傳感器。

  壓力傳感器是工業實踐中為常用的一種傳感器,一般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號,模擬信號是指信息參數在給定范圍內表現為連續的信號。 或在一段連續的時間間隔內,其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現為任意數值的信號。而我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應制造而成的,這樣的傳感器也稱為壓電傳感器。

  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,當沿著一定方向受到機械力作用發生變形時,就產生了極化效應;當機械力撤掉之后,又會重新回到不帶電的狀態,也就是受到壓力的時候,某些晶體可能產生出電的效應,這就是所謂的極化效應。科學家就是根據這個效應研制出了壓力傳感器。

  壓力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,壓電效應就是在這種晶體中發現的,在一定的溫度范圍之內,壓電性質一直存在,但溫度超過這個范圍之后,壓電性質*消失(這個高溫就是所謂的“居里點”)。

  由于隨著應力的變化電場變化微小(也就說壓電系數比較低),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,但是它只能在室溫和濕度比較低的環境下才能夠應用。

  磷酸二氫胺屬于人造晶體,相對密度1.80,熔點190℃,能夠承受高溫和相當高的濕度,在空氣中穩定。常溫下( 20℃)在水中的溶解度為37.4g,微溶于乙醇,不溶于丙酮,所以 已經得到了廣泛的應用。在現在壓電效應也應用在多晶體上,比如現在的壓電陶瓷,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。

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