Transduser tekanan dan pemancar tekanan
Penderia adalah untuk menukar kuantiti fizik untuk diukur kepada kuantiti fizik lain yang boleh dibaca dan diproses. Dalam kawalan moden, kuantiti fizikal ini adalah isyarat elektrik; Pemancar adalah untuk menukar isyarat elektrik utama penderia kepada isyarat elektrik standard, seperti isyarat semasa 4 -- 20mA, 0 -- 20mA, isyarat voltan 0 -- 10V, {{3} }V. Sensor tekanan utama ialah perubahan isyarat milivolt yang disebabkan oleh tekanan. Jika sensor mempunyai litar penguatan dan membentuk untuk mengeluarkan isyarat arus atau voltan standard, sensor sedemikian juga boleh dipanggil pemancar tekanan; Nama pemancar tekanan adalah relatif kepada penderia tekanan awal yang mengeluarkan isyarat milivolt. Kebanyakan penderia tekanan moden mempunyai secara langsung mengeluarkan isyarat standard, jadi adalah mungkin untuk menyepadukan penderia tekanan semasa dan pemancar tekanan.
prinsip
Penderia tekanan yang biasa kami gunakan kebanyakannya diperbuat daripada kesan piezoelektrik, yang juga dipanggil sensor piezoelektrik.
Seperti yang kita ketahui, kristal adalah anisotropik, manakala amorfus adalah isotropik. Apabila sesetengah medium kristal diubah bentuk oleh daya mekanikal sepanjang arah tertentu, kesan polarisasi berlaku; Apabila daya mekanikal dikeluarkan, ia akan kembali ke keadaan tidak dicas semula, iaitu, apabila di bawah tekanan, sesetengah kristal boleh menghasilkan kesan elektrik, yang dipanggil kesan polarisasi. Mengikut kesan ini, saintis telah membangunkan sensor tekanan.
Bahan piezoelektrik utama yang digunakan dalam penderia piezoelektrik termasuk kuarza, kalium natrium tartrat dan dihidroammonium fosfat. Antaranya, kuarza (silikon dioksida) adalah kristal semula jadi. Kesan piezoelektrik ditemui dalam kristal ini. Dalam julat suhu tertentu, sifat piezoelektrik sentiasa wujud, tetapi di luar julat ini, sifat piezoelektrik hilang sepenuhnya (suhu tinggi ini adalah apa yang dipanggil "Titik Curie"). Apabila medan elektrik berubah sedikit dengan perubahan tegasan (iaitu, pekali piezoelektrik agak rendah), kuarza digantikan secara beransur-ansur oleh kristal piezoelektrik lain. Kalium natrium tartrat mempunyai kepekaan piezoelektrik yang hebat dan pekali piezoelektrik, tetapi ia hanya boleh digunakan pada suhu bilik dan kelembapan yang rendah. Dihydroammonium fosfat adalah kristal buatan, yang boleh menahan suhu tinggi dan kelembapan yang agak tinggi
Ia telah digunakan secara meluas.
Pada masa ini, kesan piezoelektrik juga digunakan pada polihablur, seperti seramik piezoelektrik semasa, termasuk seramik piezoelektrik barium titanate, PZT, seramik piezoelektrik niobate, seramik piezoelektrik niobate magnesium plumbum, dan sebagainya.
Kesan piezoelektrik adalah prinsip kerja utama penderia piezoelektrik. Penderia piezoelektrik tidak boleh digunakan untuk pengukuran statik, kerana cas selepas digerakkan oleh daya luaran boleh disimpan hanya apabila litar mempunyai galangan input tak terhingga. Ini tidak berlaku dalam amalan, jadi sensor piezoelektrik hanya boleh mengukur tegasan dinamik.
Penderia piezoelektrik digunakan terutamanya dalam pengukuran pecutan, tekanan dan daya. Akselerometer piezoelektrik ialah pecutan biasa. Model utiliti mempunyai kelebihan struktur ringkas, volum kecil, ringan, hayat perkhidmatan yang panjang, dan lain-lain. Pecutan piezoelektrik telah digunakan secara meluas dalam pengukuran getaran dan hentaman pesawat, kereta, kapal, jambatan dan bangunan, terutamanya dalam penerbangan dan bidang aeroangkasa. Penderia piezoelektrik juga boleh digunakan untuk mengukur tekanan pembakaran dalaman dan tahap vakum enjin. Ia juga boleh digunakan dalam industri ketenteraan, sebagai contoh, untuk mengukur perubahan tekanan gerek dan tekanan gelombang kejutan pada muncung ketika peluru dilepaskan di lubang. Ia boleh digunakan untuk mengukur kedua-dua tekanan besar dan kecil.
Penderia piezoelektrik juga digunakan secara meluas dalam pengukuran bioperubatan. Sebagai contoh, mikrofon kateter ventrikel diperbuat daripada sensor piezoelektrik. Oleh kerana mengukur tekanan dinamik adalah sangat biasa, penderia piezoelektrik digunakan secara meluas
