壓電壓力傳感器的原理和應(yīng)用
壓電壓力傳感器的原理和應(yīng)用主要應(yīng)用在壓電傳感器的壓電材料中,包括石英、鉀鈉、鈉、磷酸兩種。石英(二氧化硅)是一種天然的晶體,在晶體中的壓電效應(yīng),在一定的溫度范圍之內(nèi),壓電性質(zhì)一直存在,但溫度超過這個范圍之后,壓電性質(zhì)完全消失(這個高溫就是所謂的“居里點”)。
隨著小(也稱壓電系數(shù)的變化)的應(yīng)力場的變化的變化,因此逐漸由其他石英壓電晶體取代。鉀鈉鉀鈉具有很高的靈敏度和壓電系數(shù),但只能在室溫和低濕度環(huán)境下應(yīng)用。磷酸二氫是一種能耐受高溫和高濕度的人工晶體,因此它得到了廣泛的應(yīng)用。壓電效應(yīng)也應(yīng)用在多晶體,如壓電陶瓷,包括鈦酸鋇壓電陶瓷、壓電陶瓷、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等。
壓電效應(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理,壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量,因為電荷在外力作用后,只有在回路中的無限輸入阻抗才能被保存。實際情況不是這樣的,所以它決定了壓電傳感器只能測量動態(tài)應(yīng)力。壓電傳感器主要用于加速度、壓力和力的測量。
壓電加速度計是一種常用的加速度計。該結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優(yōu)點。壓電加速度計已被廣泛應(yīng)用于飛機、汽車、船舶、橋梁和建筑的振動和沖擊測量,特別是在航空航天領(lǐng)域。
壓電傳感器也可以用來測量發(fā)動機的內(nèi)部燃燒壓力和真空度的測量。也可以用于軍事工業(yè),例如,它是用來測量在腔室中的槍射擊的時刻的變化的膛壓和槍口爆炸壓力。它可以用來測量大的壓力,也可以用來測量小的壓力。壓電傳感器也被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)測量,如心室導(dǎo)管麥克風是由壓電傳感器,用于測量動態(tài)壓力是如此普遍,所以壓電傳感器的應(yīng)用是非常廣泛的。
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