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常用压力传感器工作原理及使用方法

来源:弗赛德    发布日期:2020-04-23    关注:

  随着自动化技术的发展,除液柱压力表和弹性压力表外,将压力转换成电信号的压力变送器和传感器广泛应用于工业设备中。那么这些压力变送器和传感器是如何将压力信号转换成电信号的呢?不同的转换方法有什么特点?今天小编为您总结了几种常用压力传感器的测量原理,希望对您有所帮助。

 

    压电式压力传感器是一种基于压电效应的压电式压力传感器,它利用电气元件等机械将被测压力转换成电能,然后对许多压力变送器、压力传感器等精密仪器进行相应的测量。压电传感器不能用于静态测量,因为电荷经过外力,当回路有无限输入电阻时,可以节省。但它不是。因此,压电传感器只能用于动态测量。其主要压电材料有:磷酸二氢胺、酒石酸钾钠和石英。在石英上发现了压电效应。当应力变化时,电场变化很小,其他一些压电晶体将取代石英。酒石酸钾钠,具有较大的压电系数和压电灵敏度,但只能用于室内湿度和温度较低的地方。磷酸二氢胺是一种人工晶体,可用于高湿、高温环境,应用十分广泛。

    随着技术的发展,压电效应在多晶材料中得到了广泛的应用。如:压电陶瓷、铌酸镁压电陶瓷、铌酸镁压电陶瓷、钛酸钡压电陶瓷等。基于压电效应的传感器有机电转换传感器和自生传感器。其敏感元件由压电材料制成。

    当压电材料受到外力作用时,其表面会形成电荷。经过电荷放大器、测量电路的放大和转换阻抗后,电荷将按外力的大小成正比例转化为电输出。它被用来测量力和非电的物理量,这些物理量可以转换成力,比如加速度和压力。它具有重量轻、工作可靠、结构简单、信噪比高、灵敏度高、信号频率宽等优点。但它也有一些缺点:电压材料不应潮湿,所以应采取防潮措施,和响应的输出电流是相对贫穷,因此电荷放大器或高输入阻抗电路应该用于弥补这一缺陷,所以仪器可以工作得更好。

    压阻式压力传感器基于压阻效应。压阻效应用于描述材料在机械应力作用下的电阻变化。与上述的压电效应不同,压阻效应只产生阻抗变化,而不产生电荷。大多数金属和半导体材料都具有压阻效应。半导体材料的压阻效应远远大于金属材料。由于硅是集成电路的主要组成部分,硅压阻元件的应用变得非常重要。

  

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