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压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电式压力传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。
压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用,特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军1事工业,例如用它来测量炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。
冬季注意是冰冻的时候对微型压力传感器是会造成很大的创伤。冬季发生冰冻时,按装在室外的微型压力传感器要做好防冻的措施,避免引压口内的液体因结冰体积膨胀,导致传感器的损坏。测量液体压力时,传感器的安装位置应避免液体的冲击,以免传感器过压损坏。接线时,将电缆穿过防水接头或绕性管并拧紧密封螺帽,以防雨水等通过电缆渗漏进变送器壳体内。防止渣滓在导管内沉积,测量液体压力时,取压口应开在流程管道侧面,以避免沉淀积渣。测量气体压力时,取压口应开在流程管道顶端,并且变送器也应安装在流程管道上部,以便积累的液体容易注入流程管道中。导压管应安装在温度波动小的地方;测量蒸汽或其它高温介质时,需接加缓冲管等冷凝器,不应使传感器的工作温度超过极限。防止压力传感器与腐蚀性或过热的介质接触;压力传感器正确安装和防护可以保证压力传感器的应用效果。在冬季一些要按上面的方法正确使用微型压力传感器,尤其是当压力传感器在室外使用的时候,如果有的地方温度过低我们还可以给传感器加个防冻外壳或者进行掩盖,防止传感器直接裸露在室外。
在结构上,该类传感器将压敏电阻以惠司通电桥形式与陶瓷烧结在一起。其过载能力较应变片类低一些,抗冲击压力较差,但灵敏度较高,适合测量50kpa以上的高量程范围,而且耐腐蚀,温度范围也很宽。
抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥(闭桥),由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,可以和应变式传感器相兼容。
压电式压力传感器 压电式传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和2氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在1定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失(这个高温就是所谓的居里点)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低),所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数,但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。2氢胺属于人造晶体,能够承受高温和相当高的湿度,所以已经得到了广泛的应用压电式压力传感器现在压电效应也应用在多晶体上,比如现在的压电陶瓷,包括钛酸钡压电陶瓷、pzt、铌酸盐系压电陶瓷、铌酸铅压电陶瓷等等。
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