压电式压力传感器原理特点及应用_Word下载.docx

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压电式压力传感器的原理

压电式压力传感器的原理主要是压电效应，它是利用电气元件和其他机械把待测的压力转换成为电量，再进行相关测量工作的测量精密仪器，比如很多压力变送器和压力传感器。

压电传感器不可以应用在静态的测量当中，原因是受到外力作用后的电荷，当回路有无限大的输入抗阻的时候，才可以得以保存下来。

但是实际上并不是这样的。

因此压电传感器只可以应用在动态的测量当中。

它主要的压电材料是：

磷酸二氢胺、酒石酸钾钠和石英。

而石英呢，其实是一种天然的晶体，而压电效应就是在此晶体的基础上发现的。

在规定的范围里，压电性质是不会消失，而是一直存在的。

但是如果温度在这个规定的范围之外，压电性质就会彻底地消失不见。

　　当应力发生变化的时候，电场的变化很小很小，其他的一些压电晶体就会替代石英。

酒石酸钾钠，它是具有很大的压电系数和压电灵敏度的，但是，它只可以使用在室内的湿度和温度都比较低的地方。

磷酸二氢胺是一种人造晶体，它可以在很高的湿度和很高的温度的环境中使用，所以，它的应用是非常广泛的。

随着技术的发展，压电效应也已经在多晶体上得到应用了。

例如：

压电陶瓷，铌镁酸压电陶瓷、铌酸盐系压电陶瓷和钛酸钡压电陶瓷等等都包括在内。

压电式压力传感器的特点

以压电效应为工作原理的传感器，是机电转换式和自发电式传感器。

它的敏感元件是用压电的材料制作而成的，而当压电材料受到外力作用的时候，它的表面会形成电荷，电荷会通过电荷放大器、测量电路的放大以及变换阻抗以后，就会被转换成为与所受到的外力成正比关系的电量输出。

它是用来测量力以及可以转换成为力的非电物理量，例如：

加速度和压力。

它有很多优点：

重量较轻、工作可靠、结构很简单、信噪比很高、灵敏度很高以及信频宽等等。

但是它也存在着某些缺点：

有部分电压材料忌潮湿，因此需要采取一系列的防潮措施，而输出电流的响应又比较差，那就要使用电荷放大器或者高输入阻抗电路来弥补这个缺点，让仪器更好地工作。

压电式压力传感器的应用

压电式压力传感器的应用领域很广泛：

电声学、生物医学和工程力学等等。

它能够测量发动机里面的燃烧压力，也能够应用在军事方面。

它可以测量在膛中的枪炮子弹在击发的那一刻，膛压的改变量以及炮口所受到的冲击波压力。

它能够测量很小的压力，也能够测量大的压力。

由于它的使用寿命很长、重量较轻、体积较小、结构较简单，因此它所涉及的领域远远不止这些。

在对建筑物、桥、汽车和飞机等的冲击和震动的测量，也是非常广泛的。

特别是在宇航和航空的领域里，它的地位是很特殊的。