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壓電式壓(yā)力傳(chuán)感器的工作(zuò)原理及應用領(lǐng)域

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來源(yuán):儀(yí)天成電力  時間:2017/12/07  閱(yuè)讀:

         隨著技術的發(fā)展,壓電效應也已經在多晶(jīng)體上得到應用,目前壓電(diàn)式(shì)壓力傳感器應用多的主要壓電材料是:磷酸二氫胺(àn)、酒(jiǔ)石酸鉀(jiǎ)鈉(nà)和石英。石英是一種天然的晶(jīng)體,壓電效應就是在此(cǐ)晶體的基礎上發現的。在規定的範圍裏,壓電性質是不會消失,而是一直存在的(de)。線路故障距離測試儀在變電站內對(duì)故障線路進行測試,就可準確地測出故障距離,確定故障杆塔,便於搶(qiǎng)修人員(yuán)快速查找(zhǎo)故障,縮短搶修時間。如果(guǒ)溫度在這(zhè)個規定(dìng)的範(fàn)圍(wéi)之外(wài),壓電(diàn)性質就會徹底地消失不見。當應力(lì)發(fā)生變化(huà)的時候,電場的變化(huà)很小很小,其他的一些(xiē)壓電晶體就會替(tì)代石英。酒石酸鉀鈉具有很大的壓電(diàn)係數(shù)和壓電(diàn)靈敏度,但是隻可以使用在室內的濕度和溫度都比較低的(de)地方。磷酸二氫胺是一(yī)種人造晶體,可(kě)以在很(hěn)高的濕度和很高的溫度的環境中使用,因此應用非常廣泛。
       壓電式(shì)壓力傳(chuán)感器的原理主要是壓電效應,它是利用電氣元件和其他機械把待測的壓力(lì)轉換成為電量,再進行相關測量工作的(de)測量精密儀器,比如很多壓力變送器和壓力(lì)傳感器。壓(yā)電傳感器不可以應用在靜態的測量當(dāng)中,原因是受到(dào)外力作用後的電(diàn)荷,當回路有無限大的輸入抗阻的時候,才可(kě)以得以(yǐ)保存(cún)下來,因(yīn)此壓電(diàn)傳感(gǎn)器隻可以應用(yòng)在動態(tài)的測量當中。
    以壓電(diàn)效應為工作原理的傳感器(qì),是(shì)機電轉換(huàn)式和自發電式傳感器。它的敏感元件是用(yòng)壓電的材(cái)料製作而成的,而當壓電材料受到外力作用的時候,它(tā)的(de)表麵會形成電荷,電荷會通過電荷放大器、測(cè)量電路的放大以及變換阻抗以後,就會被轉換成為與所受到的外力成正比(bǐ)關係的電量輸出。它是用來測量力以及可以轉換成為力的(de)非電物理量(liàng),例(lì)如:加速度和壓力。它有很多優點:重量較輕、工作可靠(kào)、結構(gòu)很簡單、信噪比很高、靈敏度很高以(yǐ)及信頻寬等等。但是它也存在著某些缺點:有部分電壓材料忌潮濕,因此需要采取一係列的防潮措施,而輸出電流的響應又比較差,那就要使用電荷放大器或者高輸入阻抗電路來彌補這個缺點,讓儀器更好地工作。
    壓電(diàn)式壓力傳感器的應用領域非常廣泛,能夠(gòu)測量發動機(jī)裏麵的燃燒壓力使其在電(diàn)聲學、生物醫學和工程力(lì)學使用頻繁。除了以上領域外,壓電式壓力傳感器也能夠應用在軍(jun1)事方麵。它(tā)可以測(cè)量(liàng)在膛中的槍炮子彈在擊發的那一刻,膛壓的改變量以及炮口所受到的衝擊波壓力。
       另外由於壓電(diàn)式壓力傳(chuán)感器的使用壽命很長、重量較輕、體積較小、結構較簡單,因此它廣泛應用在對建築物、橋(qiáo)、汽車和飛(fēi)機等(děng)的衝擊和震動的測量,在宇航和航空的領域裏也能起到特(tè)殊作用。

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