Tryktransducer og tryktransmitter
Sensor skal konvertere en fysisk størrelse, der skal måles, til en anden fysisk størrelse, der kan aflæses og bearbejdes. I moderne styring er denne fysiske størrelse elektrisk signal; Senderen skal konvertere sensorens primære elektriske signaler til elektriske standardsignaler, såsom strømsignaler på 4 -- 20mA, 0 -- 20mA, spændingssignaler på 0 -- 10V, {{3} }V. Den primære tryksensor er en millivolt signalændring forårsaget af tryk. Hvis sensoren har et forstærknings- og formningskredsløb til at udsende et standardstrøm- eller spændingssignal, kan en sådan sensor også kaldes en tryktransmitter; Navnet på tryktransmitteren er i forhold til navnet på de tidlige tryksensorer, som udsender millivolt-signaler. De fleste moderne tryksensorer har direkte udgående standardsignaler, så det er muligt at integrere de nuværende tryksensorer og tryktransmittere.
princip
Den tryksensor vi normalt bruger er hovedsageligt lavet af piezoelektrisk effekt, som også kaldes piezoelektrisk sensor.
Som vi ved, er krystal anisotropisk, mens amorf er isotrop. Når noget krystalmedium deformeres af mekanisk kraft langs en bestemt retning, opstår der polarisationseffekt; Når den mekaniske kraft fjernes, vil den vende tilbage til den uladede tilstand igen, det vil sige, når de er under tryk, kan nogle krystaller producere en elektrisk effekt, som kaldes polarisationseffekten. Ifølge denne effekt har forskere udviklet en tryksensor.
De vigtigste piezoelektriske materialer, der anvendes i piezoelektriske sensorer, omfatter kvarts, kaliumnatriumtartrat og dihydroammoniumphosphat. Blandt dem er kvarts (siliciumdioxid) en naturlig krystal. Den piezoelektriske effekt findes i denne krystal. Inden for et bestemt temperaturområde eksisterer der altid piezoelektriske egenskaber, men ud over dette område forsvinder piezoelektriske egenskaber fuldstændigt (denne høje temperatur er det såkaldte "Curie-punkt"). Da det elektriske felt ændres lidt med ændringen af spændingen (det vil sige den piezoelektriske koefficient er relativt lav), erstattes kvarts gradvist af andre piezoelektriske krystaller. Kaliumnatriumtartrat har stor piezoelektrisk følsomhed og piezoelektrisk koefficient, men det kan kun bruges ved stuetemperatur og lav luftfugtighed. Dihydroammoniumphosphat er en kunstig krystal, som kan modstå høj temperatur og ret høj luftfugtighed
Det har været meget brugt.
På nuværende tidspunkt anvendes piezoelektrisk effekt også på polykrystaller, såsom nuværende piezoelektrisk keramik, herunder bariumtitanat piezoelektrisk keramik, PZT, niobat piezoelektrisk keramik, blymagnesiumniobat piezoelektrisk keramik og så videre.
Piezoelektrisk effekt er hovedprincippet for piezoelektrisk sensor. Piezoelektrisk sensor kan ikke bruges til statisk måling, fordi ladningen efter at være blevet påvirket af ekstern kraft kun kan gemmes, når kredsløbet har uendelig indgangsimpedans. Dette er ikke tilfældet i praksis, så den piezoelektriske sensor kan kun måle dynamisk stress.
Piezoelektriske sensorer bruges hovedsageligt til måling af acceleration, tryk og kraft. Piezoelektrisk accelerometer er et almindeligt accelerometer. Brugsmodellen har fordelene ved simpel struktur, lille volumen, let vægt, lang levetid osv. Piezoelektrisk accelerometer har været meget udbredt til vibrations- og stødmåling af fly, biler, skibe, broer og bygninger, især inden for luftfart og bygninger. rumfartsfelter. Piezoelektriske sensorer kan også bruges til at måle det indre forbrændingstryk og vakuumgraden af motoren. Det kan også bruges i militærindustrien, for eksempel til at måle ændringen af boretrykket og stødbølgetrykket ved mundingen i det øjeblik, hvor en kugle affyres i boringen. Den kan bruges til at måle både store og små tryk.
Piezoelektriske sensorer er også meget udbredt i biomedicinsk måling. For eksempel er ventrikulære katetermikrofoner lavet af piezoelektriske sensorer. Fordi måling af dynamisk tryk er så almindeligt, er piezoelektriske sensorer meget brugt
