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壓力傳感器工作的基本原理

日期:2024-12-28 16:15
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摘要:
   壓力傳感器作為工業實踐中*為常見的一種傳感器,而我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應制造而成的,這樣的傳感器也稱為壓電傳感器。

   壓電效應是壓電傳感器的主要工作原理,壓電傳感器不能用于靜態測量,因為經過外力作用后的電荷,只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實際的情況不是這樣的,所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態的應力。

   壓力傳感器由敏感元件、轉換元件、后續處理部分組成,一般應用應變片來實現壓力的測量,應變片的制造原理是依據橋式電路,當在橋臂上的電阻滿足這樣的條件:R1R3=R2R4時電橋平衡,則輸出的電壓為零,當電阻由變化的時候,電橋不平衡,有一定的電壓輸出。可分為單臂電橋、雙臂電橋、全臂電橋,其輸出的電壓與電阻的變化量成近似的線性變化。應變片是很薄的薄片,上表面鑲嵌兩個有電阻絲制成的電阻,同時下表面也有兩個同樣的電阻,在連接上形成橋式電路,當應變片上沒有壓力是,說出的電壓為零,當有壓力作用時,上邊的電阻變大,下面的電阻變小,電橋不平恒,而且是相同的電阻絲,其電阻的變化量相同,輸出的電壓與電阻的變化量成線性關系,這樣通過求壓力就可以測量出壓力的大小。

   除了壓電傳感器之外,還有利用壓阻效應制造出來的壓阻傳感器,利用應變效應的應變式傳感器等,這些不同的壓力傳感器利用不同的效應和不同的材料,在不同的場合能夠發揮它們獨特的用途。