壓電壓力傳感器的工作原理及壓電效應(yīng)原理
壓力傳感器是一種能夠感應(yīng)壓力信號并將壓力信號按照一定規(guī)則轉(zhuǎn)換成可用的輸出電信號的裝置。壓力傳感器通常由壓敏元件和信號處理單元組成。根據(jù)測試壓力類型的不同，壓力傳感器可分為表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器。
壓力傳感器是工業(yè)建筑中最常用的傳感器。應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，包括水利水電、軌道交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石油化工、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)。
壓電壓力傳感器的工作原理：
壓電壓力傳感器的主要工作原理是壓電效應(yīng)。主要用于壓電傳感器的壓電材料包括石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫鹽。其中，石英/二氧化硅是一種天然晶體。在這種晶體中發(fā)現(xiàn)了壓電效應(yīng)。在一定的溫度范圍內(nèi)，壓電特性始終存在。溫度超過這個范圍后，壓電特性就完全消失了。高溫就是所謂的居里點。由于電場隨應(yīng)力變化不明顯，石英逐漸被其他壓電晶體取代。壓電效應(yīng)應(yīng)用于多晶，例如壓電陶瓷。包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸壓電陶瓷、鈮酸鉛壓電陶瓷等。
壓電傳感器的作用：
壓電傳感器主要用于加速度、壓力和力的測量。壓電加速度傳感器是一種常用的加速度計。具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等特點。壓電加速度傳感器已廣泛應(yīng)用于飛機、汽車、輪船、橋梁和建筑物的振動和沖擊測量，特別是在航空航天領(lǐng)域。
壓電傳感器的壓電效應(yīng)：
壓電效應(yīng)：當(dāng)某些電介質(zhì)在特定方向受到外力變形時，其內(nèi)部會發(fā)生極化。正電荷和負電荷將出現(xiàn)在它們兩個相對的表面上。除去外力后，又恢復(fù)到不帶電狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。當(dāng)外加力的方向改變時，電荷的極性也隨之改變。相反，當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向上施加電場時，這些電介質(zhì)也會變形。去除電場后，電介質(zhì)的變形就會消失。這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)?；诮殡妷弘娦?yīng)開發(fā)的傳感器類型稱為壓電傳感器。
