㈠ 應變片壓力感測器的基本原理
工作原理:
應變片式壓力感測器是電阻式壓力感測器的一種,其通過粘結在彈性元件上的應變片的阻值變化來測量壓力值的。用於力、扭矩。、張力、位移、轉角、速度、加速度和振幅等測量。
電阻應變式壓力感測器所運用的基本原理是電阻的應變效應:導體受機械變形時,其電阻值發生變化,稱為「應變效應」。
(1)pzt電路擴展閱讀:
應變式壓力感測器應用:
應變式壓力感測器是壓力感測器中應用比較多的一種感測器,它一般用於測量較大的壓力,廣泛應用於測量管道內部壓力、內燃機燃氣的壓力、壓差和噴射壓力、發動機和導彈試驗中的脈動壓力,以及各種領域中的流體壓力等。
電阻應變式壓力感測器結構:
膜片式、筒式、組合式。其中膜片式適用於低壓測量;筒式適用於高壓測量。
電阻應變式壓力感測器工作方式:
通過不平衡電橋把電阻的變化轉換成電流或電壓信號的輸出。
㈡ 壓力感測器如何控制變頻器,具體電路,謝謝
壓力感測器是工業實踐中最為常用的一種感測器,其廣泛應用於各種工業自控環境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建築、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業,下面就簡單介紹一些常用感測器原理及其應用
1、應變片壓力感測器原理與應用
力學感測器的種類繁多,如電阻應變片壓力感測器、半導體應變片壓力感測器、壓阻式壓力感測器、電感式壓力感測器、電容式壓力感測器、諧振式壓力感測器及電容式加速度感測器等。但應用最為廣泛的是壓阻式壓力感測器,它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。下面我們主要介紹這類感測器。
在了解壓阻式力感測器時,我們首先認識一下電阻應變片這種元件。電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應變感測器的主要組成部分之一。電阻應變片應用最多的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產生力學應變基體上,當基體受力發生應力變化時,電阻應變片也一起產生形變,使應變片的阻值發生改變,從而使加在電阻上的電壓發生變化。這種應變片在受力時產生的阻值變化通常較小,一般這種應變片都組成應變電橋,並通過後續的儀表放大器進行放大,再傳輸給處理電路(通常是A/D轉換和CPU)顯示或執行機構。
金屬電阻應變片的內部結構
如圖1所示,是電阻應變片的結構示意圖,它由基體材料、金屬應變絲或應變箔、絕緣保護片和引出線等部分組成。根據不同的用途,電阻應變片的阻值可以由設計者設計,但電阻的取值范圍應注意:阻值太小,所需的驅動電流太大,同時應變片的發熱致使本身的溫度過高,不同的環境中使用,使應變片的阻值變化太大,輸出零點漂移明顯,調零電路過於復雜。而電阻太大,阻抗太高,抗外界的電磁干擾能力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。
電阻應變片的工作原理
金屬電阻應變片的工作原理是吸附在基體材料上應變電阻隨機械形變而產生阻值變化的現象,俗稱為電阻應變效應。金屬導體的電阻值可用下式表示:
式中:ρ——金屬導體的電阻率(Ω·cm2/m)
S——導體的截面積(cm2)
L——導體的長度(m)
我們以金屬絲應變電阻為例,當金屬絲受外力作用時,其長度和截面積都會發生變化,從上式中可很容易看出,其電阻值即會發生改變,假如金屬絲受外力作用而伸長時,其長度增加,而截面積減少,電阻值便會增大。當金屬絲受外力作用而壓縮時,長度減小而截面增加,電阻值則會減小。只要測出加在電阻的變化(通常是測量電阻兩端的電壓),即可獲得應變金屬絲的應變情
2、陶瓷壓力感測器原理及應用
抗腐蝕的陶瓷壓力感測器沒有液體的傳遞,壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片產生微小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,連接成一個惠斯通電橋(閉橋),由於壓敏電阻的壓阻效應,使電橋產生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號,標準的信號根據壓力量程的不同標定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等,可以和應變式感測器相兼容。通過激游標定,感測器具有很高的溫度穩定性和時間穩定性,感測器自帶溫度補償0~70℃,並可以和絕大多數介質直接接觸。
陶瓷是一種公認的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動的材料。陶瓷的熱穩定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度范圍高達-40~135℃,而且具有測量的高精度、高穩定性。電氣絕緣程度>2kV,輸出信號強,長期穩定性好。高特性,低價格的陶瓷感測器將是壓力感測器的發展方向,在歐美國家有全面替代其它類型感測器的趨勢,在中國也越來越多的用戶使用陶瓷感測器替代擴散硅壓力感測器。
3、擴散硅壓力感測器原理及應用
工作原理
被測介質的壓力直接作用於感測器的膜片上(不銹鋼或陶瓷),使膜片產生與介質壓力成正比的微位移,使感測器的電阻值發生變化,和用電子線路檢測這一變化,並轉換輸出一個對應於這一壓力的標准測量信號。
4、藍寶石壓力感測器原理與應用
利用應變電阻式工作原理,採用硅-藍寶石作為半導體敏感元件,具有無與倫比的計量特性。
藍寶石系由單晶體絕緣體元素組成,不會發生滯後、疲勞和蠕變現象;藍寶石比硅要堅固,硬度更高,不怕形變;藍寶石有著非常好的彈性和絕緣特性(1000 OC以內),因此,利用硅-藍寶石製造的半導體敏感元件,對溫度變化不敏感,即使在高溫條件下,也有著很好的工作特性;藍寶石的抗輻射特性極強;另外,硅-藍寶石半導體敏感元件,無p-n漂移,因此,從根本上簡化了製造工藝,提高了重復性,確保了高成品率。
用硅-藍寶石半導體敏感元件製造的壓力感測器和變送器,可在最惡劣的工作條件下正常工作,並且可靠性高、精度好、溫度誤差極小、性價比高。
表壓壓力感測器和變送器由雙膜片構成:鈦合金測量膜片和鈦合金接收膜片。印刷有異質外延性應變靈敏電橋電路的藍寶石薄片,被焊接在鈦合金測量膜片上。被測壓力傳送到接收膜片上(接收膜片與測量膜片之間用拉桿堅固的連接在一起)。在壓力的作用下,鈦合金接收膜片產生形變,該形變被硅-藍寶石敏感元件感知後,其電橋輸出會發生變化,變化的幅度與被測壓力成正比。
感測器的電路能夠保證應變電橋電路的供電,並將應變電橋的失衡信號轉換為統一的電信號輸出(0-5,4-20mA或0-5V)。在絕壓壓力感測器和變送器中,藍寶石薄片,與陶瓷基極玻璃焊料連接在一起,起到了彈性元件的作用,將被測壓力轉換為應變片形變,從而達到壓力測量的目的。
5、壓電壓力感測器原理與應用
壓電感測器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英(二氧化硅)是一種天然晶體,壓電效應就是在這種晶體中發現的,在一定的溫度范圍之內,壓電性質一直存在,但溫度超過這個范圍之後,壓電性質完全消失(這個高溫就是所謂的「居里點」)。由於隨著應力的變化電場變化微小(也就說壓電系數比較低),所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數,但是它只能在室溫和濕度比較低的環境下才能夠應用。磷酸二氫胺屬於人造晶體,能夠承受高溫和相當高的濕度,所以已經得到了廣泛的應用。
現在壓電效應也應用在多晶體上,比如現在的壓電陶瓷,包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。
壓電效應是壓電感測器的主要工作原理,壓電感測器不能用於靜態測量,因為經過外力作用後的電荷,只有在迴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,所以這決定了壓電感測器只能夠測量動態的應力。
壓電感測器主要應用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度感測器是一種常用的加速度計。它具有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優異的特點。壓電式加速度感測器在飛機、汽車、船舶、橋梁和建築的振動和沖擊測量中已經得到了廣泛的應用,特別是航空和宇航領域中更有它的特殊地位。壓電式感測器也可以用來測量發動機內部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用於軍事工業,例如用它來測量槍炮子彈在膛中擊發的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。它既可以用來測量大的壓力,也可以用來測量微小的壓力。
壓電式感測器也廣泛應用在生物醫學測量中,比如說心室導管式微音器就是由壓電感測器製成的,因為測量動態壓力是如此普遍,所以壓電感測器的應用就非常廣泛。
㈢ 熱釋電紅外感測無線電遙控報警電路設計它的原理及電路圖
時器及控制輸出等電路組成。紅外感測器BH 能在較遠的距離探測到由人體移動所發出
的微弱紅外線,當BH 檢測到人體移動所發出的7~14μm 的紅外信號後,BH 中的s 腳
便輸出極微弱的信號直接送到IC1a 放大器的同相輸入端,IC1a 對信號放大約2200 倍後,
再由電容C1 藕合到IC1b 作進一步放大。IC1C、IC1d 構成窗口式電壓比較器,當IC1d 輸
出電壓幅度在UA 和UB 之間時(小於UA,大與UB),IC1c、IC1d 的輸出端均無電平輸出;
當IC1b 輸出電壓幅度大於UA 或小於UB 時,IC1C、IC1d 的輸出端分別都會有高電平輸出,
經二極體VD1、VD2 相互隔離和「或」的作用從P 點輸出控制脈沖信號。RW 用於設定
窗口的閾值電平,調節RW 可調節檢測器的靈敏度。IC2a 和IC2C等原件是作開機延時電
路(剛開機時,電路各工作點尚還未被建立,P 點電壓處於不穩定狀態)。由於電容C3
的二端電壓不能突變,IC2C的正輸入端瞬間為1,故它的輸出也為1,通過二極體VD4 向
電容C4 充電,則IC2a 負端也為高電平,輸出為低電平,故P 點電平就被箝在低電平上,
保證了輸出為低電平。之後隨著電容C4 通過R4、R3 的放電,IC2a 的負輸入端電位變低
(小於1/2VCC),則輸出為高電平,二極體VD2 被截止,此時P 點電平就成了穩定狀
態。IC2b 為P 點電壓輸出比較器。IC2d 等器件構成輸出控制電路的積分延時器。改變電
容C5 的容量,則就可改變輸出延時的時間。
3. 安裝與調試:
在製作熱釋紅外線感測器中,可以邊安裝邊調試,當然也可以全部安裝完畢後再作
總調。總之,首先要掌握它的工作原理,然後就能迎刃而解。剛開始可以先不裝菲涅耳
透鏡進行調試,把手在BH 上作來回移動,IC1b 輸出否有較大電平變化,因為IC1a 和IC1b
是該電路前置放大器,增益過高信號會產生漂移,過低會使增益下降,被測距離變近。
所以在調試中一定要二者兼顧,缺一不可。然後再調節Rw,使檢測反應最為靈敏。開
機延時時間應略大於P 點電壓的穩定時間。輸出工作時間的長短要根據實際控制需要
而定。最後加上菲涅耳透鏡再作進一步的調整。對紅外感測來說不加透鏡探測半徑較近,
配上透鏡後,其探測距離將十倍的增加。
器件簡介:
適用製作熱釋電型紅外感測器的光敏材料很多,使用最多的有:陶瓷氧化物
(PbTiO3)鉭酸鋰(LiTaO3)、硫酸三甘肽(LATGS)及鈦鋯酸鉛(PZT)等。
熱釋電型紅外感測器的結構示意見圖(a)所示。感測器的敏感元件是PZT(或其
他材料),在它的上下兩面做上電極,並在表面加以一層黑色氧化膜以提高其轉換效率。
它的等效電路是一個在負載電阻Rg 上並聯一個電容的電壓發生器,它的輸出阻抗極高
而且輸出電壓也很微弱,故在器件內附有一個場效應管(FET)加以放大,並達到阻抗
變換的目的,見圖(b)
常見熱釋電型紅外感測器的外形見圖(c)所示,TO-5 封裝的透光鏡設在管殼頂部,樹
脂封裝的透光鏡則設在側面。
根據不同使用需要,熱釋電型紅外感測器的透光窗口使用不同的窗口材料,通常
它們在0.2~20μm 的光譜范圍內其敏感度是相當平坦的,且不受可見光的影響。表1
是幾種常見透光材料的用途。
不同透光材料的用途
根據熱釋電紅外感測器敏感元件的個數可分為單元件型和雙元件兩種,雙元件型傳
感器中有兩個反相串聯的敏感元件,見圖(d)所示。只有一個敏感元件的則稱為單元
件型。
雙元件型熱釋電紅外感測器具有如下特徵:
(1) 當入射的能量順序地到兩個元件時,由於兩個元件反相
串聯,故輸出比單元件型要高2 倍;
(2) 由於兩個敏感元件相連接,因此對於同時輸出的能量會
互相抵消。由於上述特徵,所以雙元件型感測器具有下述優點;
1)可以防止因太陽光等非控制紅外線所引起的誤差或誤動作;
2)PZT 元件同時又具有壓電效應,所以雙元件可消除因振動而引起的誤差;
3)可以防止因周圍環境溫度變化而引起的誤差。
菲涅耳透鏡:
為了提高熱釋電型紅外感測器的接收靈敏度,通常備需要在感測器上加裝菲涅耳透
鏡。實驗表明,感測器如不裝菲涅耳透鏡當檢測人體走時,檢測距離僅2m 左右,而加
菲涅耳透鏡後,其檢測距離可增加到10m 以上,甚至更遠。
菲涅耳透鏡的工作原理是將移動物體或人體發射的紅外線進入透鏡,產生一個交替
的「盲區」和「高靈敏度區」,這樣就產生光脈沖。透鏡有很多盲區和高靈敏度區組成,
則物體或人體的移動就會產生一系列的光脈沖而進入感測器,從而提高接收靈敏度。
㈣ 電子 電路 單片機 晶元 求問75176是一款什麼IC什麼功能引腳參數是多少一定採納
75176是最常見的RS-485收發器之一。基本上是個做介面器件的廠就出這個……
至於詳細參數,各廠家的產品是有一些不同的,你需要提供完整型號才能知道究竟是誰家的。
㈤ 燃油位感測器電路電壓底是什麼問題
電源的問題
壓力感測器
最為常用的一種感測器,一般普通壓力感測器的輸出為模擬信號,模擬信號是指信息參數在給定范圍內表現為連續的信號。 或在一段連續的時間間隔內,其代表信息的特徵量可以在任意瞬間呈現為任意數值的信號。而我們通常使用的壓力感測器主要是利用壓電效應製造而成的,這樣的感測器也稱為壓電感測器。
我們知道,晶體是各向異性的,非晶體是各向同性的。某些晶體介質,當沿著一定方向受到機械力作用發生變形時,就產生了極化效應;當機械力撤掉之後,又會重新回到不帶電的狀態,也就是受到壓力的時候,某些晶體可能產生出電的效應,這就是所謂的極化效應。科學家就是根據這個效應研製出了壓力感測器。
壓電感測器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英(二氧化硅)是一種天然晶體,壓電效應就是在這種晶體中發現的,在一定的溫度范圍之內,壓電性質一直存在,但溫度超過這個范圍之後,壓電性質完全消失(這個高溫就是所謂的「居里點」)。由於隨著應力的變化電場變化微小(也就說壓電系數比較低),所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數,但是它只能在室溫和濕度比較低的環境下才能夠應用。磷酸二氫胺屬於人造晶體,相對密度1.80,熔點190℃,能夠承受高溫和相當高的濕度,在空氣中穩定。常溫下( 20℃)在水中的溶解度為37.4g,微溶於乙醇,不溶於丙酮,所以 已經得到了廣泛的應用。在現在壓電效應也應用在多晶體上,比如現在的壓電陶瓷,包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。
壓電效應是壓電感測器的主要工作原理,壓電感測器不能用於靜態測量,因為經過外力作用後的電荷,只有在迴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,所以這決定了壓電感測器只能夠測量動態的應力。
壓電感測器主要應用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度感測器是一種常用的加速度計。它具有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優異的特點。壓電式加速度感測器在飛機、汽車、船舶、橋梁和建築的振動和沖擊測量中已經得到了廣泛的應用,特別是航空和宇航領域中更有它的特殊地位。壓電式感測器也可以用來測量發動機內部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用於軍事工業,例如用它來測量槍炮子彈在膛中擊發的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。它既可以用來測量大的壓力,也可以用來測量微小的壓力。
壓電式感測器也廣泛應用在生物醫學測量中,比如說心室導管式微音器就是由壓電感測器製成的,因為測量動態壓力是如此普遍,所以壓電感測器的應用就非常廣。
除了壓電感測器之外,還有利用壓阻效應製造出來的壓阻感測器,利用應變效應的應變式感測器等,這些不同的壓力感測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。
㈥ 壓力變送器工作原理
由單晶硅諧振式感測器上的兩上H形的振動梁分別將差壓、壓力信號轉換成頻率信號,送到脈沖計數器,再將兩頻率之差直接傳遞到CPU進行數據處理,經D/A轉換器轉換為與輸入信號相對應的4~20mADC的輸出信號,並在模擬信號上疊加一個BRAIN/HART數字信號進行通信。 膜盒組件中內置的特性修正存貯器存貯感測器的環境溫度、靜壓及輸入/輸出特性修正數據,經CPU運算,可使變送器獲得優良的溫度特性和靜壓特性及輸入/輸出特性。 通過I/O口與外部設備(如手持智能終端BT200或275以及DCS中的帶通信功能的I/O卡)以數字通信方式傳遞據,即高頻2.4kHz(BRAIN協議)或1.2kHz(HART協議)數字信號疊加在4~20mA信號線上,在進行通訊時,頻率信號對4~20mA信號不產生任何的影響。
1、 結構原理單晶硅諧振感測器的核心部分,即在一單晶硅晶元上採用微電子機械加工技術(MEMS),分別在其表面的中心和邊緣作成兩個形狀、大小完全一致的H形狀的諧振梁(H型狀諧振器有兩個振梁),且處於微型真空腔中,使其即不與充灌液接觸,又確保振動時不受空氣阻尼的影響。
2、 諧振梁振動原理 硅諧振梁處於由永久磁鐵提供的磁場中,與變壓器、放大器等組成一正反饋迴路,讓諧振梁在迴路中產生振盪。
3、 受力情況 當單晶矽片的上下表面受到壓力並形成壓力差時將產生形變,中心處受至壓縮力,邊緣處受到張力,因而兩個形狀振梁分別感受不同應變作用,其結果是中心諧振梁受壓縮力而頻減少,邊側諧振梁因受張力而頻率之差對應不同的壓力信號。
EJA優良性能 1、 優良的溫度影響特性 2、 優良的靜壓影響特性 3、 優良的單向過壓特性
EJX系列產品: 是採用單晶硅感測器的高品質的電子差壓變送器,適用於液體、氣體或蒸汽的流量以及液位、密度和壓力測量。可以通過內藏顯示表或BRAIN協議或HART通訊協議顯示其靜壓。還具有快速響應、通訊協議遠程設定、自診斷功能以及任選高/低壓力報警狀態輸出功能等特徵。可提供FF現場匯流排型。 EJX系列標准配置具有TUV認證。除FF現場匯流排型外都適用於SIL2場合。
想了解更多相關信息,可以咨詢麥克感測器股份有限公司,謝謝!
㈦ 介紹一下各種壓力感測器的分類和各自原理及電路圖特點
壓力感測器有好多種,主要有:
1)利用晶體的壓電效應的效應的壓力感測器
2)利壓力感測器是工業實踐中最為常用的一種感測器,而我們通常使用的壓力感測器主要是利用壓電效應製造而成的,這樣的感測器也稱為壓電感測器。
第一章 感測器和測量的基本知識
§1-1 測量的基本概念
測量的概念,測量的方法,直接測量的幾種方法,儀表的精確度與解析度。
§1-2 感測器中的強性敏感元件
什麼叫彈性敏感元件、彈性敏感元件的彈性特性:剛度和靈敏度。彈性敏感元件的形式及其應用范圍。
§1-3 感測器的一般特性
靜特性:線性度、遲滯、重復性、靈敏度。
動特性:傳遞函數和動態響應的物理概念。
第二章 電阻型感測器及應用
§2-1 電阻絲
電阻絲(熱電阻)工作原理、熱電阻材料及常用熱電阻、普通工業用熱電阻式感測器的簡單結構(附熱電阻絲參數表格)
應用:主要講測溫,擴展到熱電阻式流量計等。
§2-2 電位器
簡單介紹結構、工作原理:主要介紹線性電位器的空載特性、階梯特性、解析度和階梯誤差,簡單介紹負載特性和非線性電位器。
原理:電位器式壓力感測器、電位器式加速度感測器。
§2-3 電阻應變片
電阻應變片的工作原理,簡介應變片的結構和材料。電阻應變片的工作特性及參數、電阻應變片的溫度誤差及補償辦法。
半導體應變片簡介、配合測量電路、應變儀簡介。
應用:應變式力感測器、應變式壓力傳器,應變式加速感測器等。
第三章 電感型感測器及應用
§3-1 自感式
閉磁路變隙式和開磁路螺線管式的工作原理特性(含差動)。
配用電路:交流電橋。
應用:測量線位移的靜態量和動態量、測量力、壓力、轉矩。
§3-2 差動變壓器式
差動變壓器的基本原理。螺線管式的工作原理、結構、特性、零點殘余電壓及消除。
配用電路:差動相敏檢波電路和相敏整流電路簡介。
應用:位移測量、振動和加速度測量、壓力測量。
§3-3 電渦流式
基本知識、工作原理、電渦流的形成范圍、被測體的材料、形狀和大小對感測器靈敏度的影響。
配用電路簡介、應用舉例。
§3-4 壓磁式
又叫磁彈性式。
壓磁效應、壓磁式感測器基本結構、工作原理、特性和應用。
第四章 電容型感測器及應用
§4-1 電容式感測器特點及結構形式
工作原理、結構形式、靜特性(變間隙式、變面積式、變介質常數式)。
§4-2 電容式感測器特點及應用
特點、配用電路簡介。
應用:壓力感測器、加速度感測器、荷重感測器、位移感測器等。
第五章 諧振型感測器及應用
§5-1 振動弦式
結構、工作原理、激勵方式。
應用:振弦式壓力感測器、振梁式壓力感測器、振弦式扭矩感測器。
§5-2 振動筒式
結構、工作原理、振動頻率與壓力關系。
應用:振動筒式壓力感測器、振動管式密度感測器。
§5-3 振動膜式
結構、工作原理、應用。
第六章 光感測器及應用
§6-1 真空光電元件
真空光電變換原理和光電陰極、真空光電管、真空光電倍增管。
§6-2 光敏元件
閃光電效應、光敏電阻、光敏二極體和光敏三極體及其光譜特性與應用。
§6-3 計算光柵
光柵感測器的結構、工作原理、細分技術。
第七章 電動勢型感測器
§7-1 熱電偶
熱電偶的工作原理、材料和常用熱電偶、結構、冷端處理及測量的誤差、延長導線、應用。
§7-2 光電池
光伏效應、硅光電池。
§7-3 壓電石英晶體和壓電陶瓷
石英晶體的壓電效應、人工鐵電陶瓷的壓電效應(壓電元件的受力狀態和變形方式)壓電材料和配用電路簡介(電荷放大器)。
應用:壓電式測力感測器、頻率測量。
§7-4 霍爾元件
霍爾效應、霍爾元件的構造和基本電路、特性參數、霍爾元件的溫度補償和不等位電勢補償。
應用:微位移的測量、磁場的測量
§7-5 磁電式
基本原理與結構、非線性誤差的補償。
應用:振動的測量、扭矩的測量。
第八章 其它半導體感測器及應用
§8-1 熱敏電阻
特點:材料、特性、適應及應用。
§8-2 因態壓敏電阻
半導體壓阻效應、擴散硅壓阻器件結構簡介。
應用:壓阻式壓力感測器、壓阻式加速度感測器。
§8-3 濕敏電阻
濕敏電阻的結構和工作原理、特性及應用
濕敏電容的結構和工作原理、特性及應用
§8-4 磁敏元件
磁敏二極體和磁敏三極體的原理、特性及應用。
§8-5 氣敏元件
半導體氣敏電阻的工作原理、特性及應用。
我們知道,晶體是各向異性的,非晶體是各向同性的。某些晶體介質,當沿著一定方向受到機械力作用發生變形時,就產生了極化效應;當機械力撤掉之後,又會重新回到不帶電的狀態,也就是受到壓力的時候,某些晶體可能產生出電的效應,這就是所謂的極化效應。科學家就是根據這個效應研製出了壓力感測器。
壓電感測器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英(二氧化硅)是一種天然晶體,壓電效應就是在這種晶體中發現的,在一定的溫度范圍之內,壓電性質一直存在,但溫度超過這個范圍之後,壓電性質完全消失(這個高溫就是所謂的「居里點」)。由於隨著應力的變化電場變化微小(也就說壓電系數比較低),所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數,但是它只能在室溫和濕度比較低的環境下才能夠應用<-- adcode -->
。磷酸二氫胺屬於人造晶體,能夠承受高溫和相當高的濕度,所以已經得到了廣泛的應用。
在現在壓電效應也應用在多晶體上,比如現在的壓電陶瓷,包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。
壓電效應是壓電感測器的主要工作原理,壓電感測器不能用於靜態測量,因為經過外力作用後的電荷,只有在迴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,所以這決定了壓電感測器只能夠測量動態的應力。
壓電感測器主要應用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度感測器是一種常用的加速度計。它具有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優異的特點。壓電式加速度感測器在飛機、汽車、船舶、橋梁和建築的振動和沖擊測量中已經得到了廣泛的應用,特別是航空和宇航領域中更有它的特殊地位。壓電式感測器也可以用來測量發動機內部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用於軍事工業,例如用它來測量槍炮子彈在膛中擊發的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。它既可以用來測量大的壓力,也可以用來測量微小的壓力。
壓電式感測器也廣泛應用在生物醫學測量中,比如說心室導管式微音器就是由壓電感測器製成的,因為測量動態壓力是如此普遍,所以壓電感測器的應用就非常廣。
除了壓電感測器之外,還有利用壓阻效應製造出來的壓阻感測器,利用應變效應的應變式感測器等,這些不同的壓力感測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。
用壓力引起極板位移的電容式壓力感測器.
㈧ 什麼是電渦式感測器分壓調頻電路的工作原理
電渦流式感測器的結構和工作原理
當導體置於交變磁場或在磁場中活動時,導體上惹起感生電流ie,此電流在導體內閉合,稱為渦流。渦流年夜小與導體電阻率ρ、磁導率μ以及發生交變磁場的線圈與被測體之間間隔x,線圈鼓勵電流的頻率f有關。顯然磁場變更頻率愈高,渦流的集膚效應愈明顯。即渦流穿透深度愈小,其穿透深度h可表現
ρ—導體電阻率(Ω·cm);
μr—導體絕對磁導率;
f—交變磁場頻率(Hz)。
可見,渦流穿透深度h跟鼓勵電流頻率f有關,以是渦流感測器依據鼓勵頻率:高頻反射式或低頻透射式兩類。
現在高頻反射式電渦傳播感器利用普遍。
(一) 構造跟任務道理
重要由一個安頓在框架上的扁平圓形線圈形成。此線圈能夠粘貼於框架上,或在框架上開一條槽溝,將導線繞在槽內。下圖為CZF1型渦傳播感器的構造道理,它採用將導線繞在聚四氟乙烯框架窄槽內,構成線圈的構造方法。
1 線圈 2 框架 3 襯套
4 支架 5 電纜 6 插頭
感測器線圈由高頻旌旗燈號鼓勵,使它發生一個高頻交變磁場φi,當被測導體湊近線圈時,在磁場感化范疇的導體表層,發生了與此磁場訂交鏈的電渦流ie,而此電渦流又將發生一交變磁場φe妨礙外磁場的變更。從能量角度來看,在被測導體內存在著電渦流消耗(當頻率較高時,疏忽磁消耗)。能量消耗使感測器的Q值跟等效阻抗Z下降,因而當被測體與感測器間的間隔d轉變時,感測器的Q值跟等效阻抗Z、電感L均產生變更,於是把位移量轉換成電量。這就是電渦傳播感器的根本道理。
-------------------------------
電渦流感測器與電容式感測器的調頻電路有何區別?
壓力感測器有好多種,主要有:
1)利用晶體的壓電效應的效應的壓力感測器
2)利壓力感測器是工業實踐中最為常用的一種感測器,而我們通常使用的壓力感測器主要是利用壓電效應製造而成的,這樣的感測器也稱為壓電感測器。
第一章 感測器和測量的基本知識
§1-1 測量的基本概念
測量的概念,測量的方法,直接測量的幾種方法,儀表的精確度與解析度。
§1-2 感測器中的強性敏感元件
什麼叫彈性敏感元件、彈性敏感元件的彈性特性:剛度和靈敏度。彈性敏感元件的形式及其應用范圍。
§1-3 感測器的一般特性
靜特性:線性度、遲滯、重復性、靈敏度。
動特性:傳遞函數和動態響應的物理概念。
第二章 電阻型感測器及應用
§2-1 電阻絲
電阻絲(熱電阻)工作原理、熱電阻材料及常用熱電阻、普通工業用熱電阻式感測器的簡單結構(附熱電阻絲參數表格)
應用:主要講測溫,擴展到熱電阻式流量計等。
§2-2 電位器
簡單介紹結構、工作原理:主要介紹線性電位器的空載特性、階梯特性、解析度和階梯誤差,簡單介紹負載特性和非線性電位器。
原理:電位器式壓力感測器、電位器式加速度感測器。
§2-3 電阻應變片
電阻應變片的工作原理,簡介應變片的結構和材料。電阻應變片的工作特性及參數、電阻應變片的溫度誤差及補償辦法。
半導體應變片簡介、配合測量電路、應變儀簡介。
應用:應變式力感測器、應變式壓力傳器,應變式加速感測器等。
第三章 電感型感測器及應用
§3-1 自感式
閉磁路變隙式和開磁路螺線管式的工作原理特性(含差動)。
配用電路:交流電橋。
應用:測量線位移的靜態量和動態量、測量力、壓力、轉矩。
§3-2 差動變壓器式
差動變壓器的基本原理。螺線管式的工作原理、結構、特性、零點殘余電壓及消除。
配用電路:差動相敏檢波電路和相敏整流電路簡介。
應用:位移測量、振動和加速度測量、壓力測量。
§3-3 電渦流式
基本知識、工作原理、電渦流的形成范圍、被測體的材料、形狀和大小對感測器靈敏度的影響。
配用電路簡介、應用舉例。
§3-4 壓磁式
又叫磁彈性式。
壓磁效應、壓磁式感測器基本結構、工作原理、特性和應用。
第四章 電容型感測器及應用
§4-1 電容式感測器特點及結構形式
工作原理、結構形式、靜特性(變間隙式、變面積式、變介質常數式)。
§4-2 電容式感測器特點及應用
特點、配用電路簡介。
應用:壓力感測器、加速度感測器、荷重感測器、位移感測器等。
第五章 諧振型感測器及應用
§5-1 振動弦式
結構、工作原理、激勵方式。
應用:振弦式壓力感測器、振梁式壓力感測器、振弦式扭矩感測器。
§5-2 振動筒式
結構、工作原理、振動頻率與壓力關系。
應用:振動筒式壓力感測器、振動管式密度感測器。
§5-3 振動膜式
結構、工作原理、應用。
第六章 光感測器及應用
§6-1 真空光電元件
真空光電變換原理和光電陰極、真空光電管、真空光電倍增管。
§6-2 光敏元件
閃光電效應、光敏電阻、光敏二極體和光敏三極體及其光譜特性與應用。
§6-3 計算光柵
光柵感測器的結構、工作原理、細分技術。
第七章 電動勢型感測器
§7-1 熱電偶
熱電偶的工作原理、材料和常用熱電偶、結構、冷端處理及測量的誤差、延長導線、應用。
§7-2 光電池
光伏效應、硅光電池。
§7-3 壓電石英晶體和壓電陶瓷
石英晶體的壓電效應、人工鐵電陶瓷的壓電效應(壓電元件的受力狀態和變形方式)壓電材料和配用電路簡介(電荷放大器)。
應用:壓電式測力感測器、頻率測量。
§7-4 霍爾元件
霍爾效應、霍爾元件的構造和基本電路、特性參數、霍爾元件的溫度補償和不等位電勢補償。
應用:微位移的測量、磁場的測量
§7-5 磁電式
基本原理與結構、非線性誤差的補償。
應用:振動的測量、扭矩的測量。
第八章 其它半導體感測器及應用
§8-1 熱敏電阻
特點:材料、特性、適應及應用。
§8-2 因態壓敏電阻
半導體壓阻效應、擴散硅壓阻器件結構簡介。
應用:壓阻式壓力感測器、壓阻式加速度感測器。
§8-3 濕敏電阻
濕敏電阻的結構和工作原理、特性及應用
濕敏電容的結構和工作原理、特性及應用
§8-4 磁敏元件
磁敏二極體和磁敏三極體的原理、特性及應用。
§8-5 氣敏元件
半導體氣敏電阻的工作原理、特性及應用。
我們知道,晶體是各向異性的,非晶體是各向同性的。某些晶體介質,當沿著一定方向受到機械力作用發生變形時,就產生了極化效應;當機械力撤掉之後,又會重新回到不帶電的狀態,也就是受到壓力的時候,某些晶體可能產生出電的效應,這就是所謂的極化效應。科學家就是根據這個效應研製出了壓力感測器。
壓電感測器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英(二氧化硅)是一種天然晶體,壓電效應就是在這種晶體中發現的,在一定的溫度范圍之內,壓電性質一直存在,但溫度超過這個范圍之後,壓電性質完全消失(這個高溫就是所謂的「居里點」)。由於隨著應力的變化電場變化微小(也就說壓電系數比較低),所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數,但是它只能在室溫和濕度比較低的環境下才能夠應用<-- adcode -->
。磷酸二氫胺屬於人造晶體,能夠承受高溫和相當高的濕度,所以已經得到了廣泛的應用。
在現在壓電效應也應用在多晶體上,比如現在的壓電陶瓷,包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。
壓電效應是壓電感測器的主要工作原理,壓電感測器不能用於靜態測量,因為經過外力作用後的電荷,只有在迴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,所以這決定了壓電感測器只能夠測量動態的應力。
壓電感測器主要應用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度感測器是一種常用的加速度計。它具有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優異的特點。壓電式加速度感測器在飛機、汽車、船舶、橋梁和建築的振動和沖擊測量中已經得到了廣泛的應用,特別是航空和宇航領域中更有它的特殊地位。壓電式感測器也可以用來測量發動機內部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用於軍事工業,例如用它來測量槍炮子彈在膛中擊發的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。它既可以用來測量大的壓力,也可以用來測量微小的壓力。
壓電式感測器也廣泛應用在生物醫學測量中,比如說心室導管式微音器就是由壓電感測器製成的,因為測量動態壓力是如此普遍,所以壓電感測器的應用就非常廣。
除了壓電感測器之外,還有利用壓阻效應製造出來的壓阻感測器,利用應變效應的應變式感測器等,這些不同的壓力感測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。
用壓力引起極板位移的電容式壓力感測器.
d84fe5
您好
壓力感測器有好多種,主要有:
1)利用晶體的壓電效應的效應的壓力感測器
2)利壓力感測器是工業實踐中最為常用的一種感測器,而我們通常使用的壓力感測器主要是利用壓電效應製造而成的,這樣的感測器也稱為壓電感測器。
第一章 感測器和測量的基本知識
§1-1 測量的基本概念
測量的概念,測量的方法,直接測量的幾種方法,儀表的精確度與解析度。
§1-2 感測器中的強性敏感元件
什麼叫彈性敏感元件、彈性敏感元件的彈性特性:剛度和靈敏度。彈性敏感元件的形式及其應用范圍。
§1-3 感測器的一般特性
靜特性:線性度、遲滯、重復性、靈敏度。
動特性:傳遞函數和動態響應的物理概念。
第二章 電阻型感測器及應用
§2-1 電阻絲
電阻絲(熱電阻)工作原理、熱電阻材料及常用熱電阻、普通工業用熱電阻式感測器的簡單結構(附熱電阻絲參數表格)
應用:主要講測溫,擴展到熱電阻式流量計等。
§2-2 電位器
簡單介紹結構、工作原理:主要介紹線性電位器的空載特性、階梯特性、解析度和階梯誤差,簡單介紹負載特性和非線性電位器。
原理:電位器式壓力感測器、電位器式加速度感測器。
§2-3 電阻應變片
電阻應變片的工作原理,簡介應變片的結構和材料。電阻應變片的工作特性及參數、電阻應變片的溫度誤差及補償辦法。
半導體應變片簡介、配合測量電路、應變儀簡介。
應用:應變式力感測器、應變式壓力傳器,應變式加速感測器等。
第三章 電感型感測器及應用
§3-1 自感式
閉磁路變隙式和開磁路螺線管式的工作原理特性(含差動)。
配用電路:交流電橋。
應用:測量線位移的靜態量和動態量、測量力、壓力、轉矩。
§3-2 差動變壓器式
差動變壓器的基本原理。螺線管式的工作原理、結構、特性、零點殘余電壓及消除。
配用電路:差動相敏檢波電路和相敏整流電路簡介。
應用:位移測量、振動和加速度測量、壓力測量。
§3-3 電渦流式
基本知識、工作原理、電渦流的形成范圍、被測體的材料、形狀和大小對感測器靈敏度的影響。
配用電路簡介、應用舉例。
§3-4 壓磁式
又叫磁彈性式。
壓磁效應、壓磁式感測器基本結構、工作原理、特性和應用。
第四章 電容型感測器及應用
§4-1 電容式感測器特點及結構形式
工作原理、結構形式、靜特性(變間隙式、變面積式、變介質常數式)。
§4-2 電容式感測器特點及應用
特點、配用電路簡介。
應用:壓力感測器、加速度感測器、荷重感測器、位移感測器等。
第五章 諧振型感測器及應用
§5-1 振動弦式
結構、工作原理、激勵方式。
應用:振弦式壓力感測器、振梁式壓力感測器、振弦式扭矩感測器。
§5-2 振動筒式
結構、工作原理、振動頻率與壓力關系。
應用:振動筒式壓力感測器、振動管式密度感測器。
§5-3 振動膜式
結構、工作原理、應用。
第六章 光感測器及應用
§6-1 真空光電元件
真空光電變換原理和光電陰極、真空光電管、真空光電倍增管。
§6-2 光敏元件
閃光電效應、光敏電阻、光敏二極體和光敏三極體及其光譜特性與應用。
§6-3 計算光柵
光柵感測器的結構、工作原理、細分技術。
第七章 電動勢型感測器
§7-1 熱電偶
熱電偶的工作原理、材料和常用熱電偶、結構、冷端處理及測量的誤差、延長導線、應用。
§7-2 光電池
光伏效應、硅光電池。
§7-3 壓電石英晶體和壓電陶瓷
石英晶體的壓電效應、人工鐵電陶瓷的壓電效應(壓電元件的受力狀態和變形方式)壓電材料和配用電路簡介(電荷放大器)。
應用:壓電式測力感測器、頻率測量。
§7-4 霍爾元件
霍爾效應、霍爾元件的構造和基本電路、特性參數、霍爾元件的溫度補償和不等位電勢補償。
應用:微位移的測量、磁場的測量
§7-5 磁電式
基本原理與結構、非線性誤差的補償。
應用:振動的測量、扭矩的測量。
第八章 其它半導體感測器及應用
§8-1 熱敏電阻
特點:材料、特性、適應及應用。
§8-2 因態壓敏電阻
半導體壓阻效應、擴散硅壓阻器件結構簡介。
應用:壓阻式壓力感測器、壓阻式加速度感測器。
§8-3 濕敏電阻
濕敏電阻的結構和工作原理、特性及應用
濕敏電容的結構和工作原理、特性及應用
§8-4 磁敏元件
磁敏二極體和磁敏三極體的原理、特性及應用。
§8-5 氣敏元件
半導體氣敏電阻的工作原理、特性及應用。
我們知道,晶體是各向異性的,非晶體是各向同性的。某些晶體介質,當沿著一定方向受到機械力作用發生變形時,就產生了極化效應;當機械力撤掉之後,又會重新回到不帶電的狀態,也就是受到壓力的時候,某些晶體可能產生出電的效應,這就是所謂的極化效應。科學家就是根據這個效應研製出了壓力感測器。
壓電感測器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英(二氧化硅)是一種天然晶體,壓電效應就是在這種晶體中發現的,在一定的溫度范圍之內,壓電性質一直存在,但溫度超過這個范圍之後,壓電性質完全消失(這個高溫就是所謂的「居里點」)。由於隨著應力的變化電場變化微小(也就說壓電系數比較低),所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數,但是它只能在室溫和濕度比較低的環境下才能夠應用<-- adcode -->
。磷酸二氫胺屬於人造晶體,能夠承受高溫和相當高的濕度,所以已經得到了廣泛的應用。
在現在壓電效應也應用在多晶體上,比如現在的壓電陶瓷,包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。
壓電效應是壓電感測器的主要工作原理,壓電感測器不能用於靜態測量,因為經過外力作用後的電荷,只有在迴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,所以這決定了壓電感測器只能夠測量動態的應力。
壓電感測器主要應用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度感測器是一種常用的加速度計。它具有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優異的特點。壓電式加速度感測器在飛機、汽車、船舶、橋梁和建築的振動和沖擊測量中已經得到了廣泛的應用,特別是航空和宇航領域中更有它的特殊地位。壓電式感測器也可以用來測量發動機內部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用於軍事工業,例如用它來測量槍炮子彈在膛中擊發的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。它既可以用來測量大的壓力,也可以用來測量微小的壓力。
壓電式感測器也廣泛應用在生物醫學測量中,比如說心室導管式微音器就是由壓電感測器製成的,因為測量動態壓力是如此普遍,所以壓電感測器的應用就非常廣。
除了壓電感測器之外,還有利用壓阻效應製造出來的壓阻感測器,利用應變效應的應變式感測器等,這些不同的壓力感測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。
用壓力引起極板位移的電容式壓力感測器.
㈨ 你好,想問下 壓電陶瓷片PZT5 並聯跟串聯如何製作
1、壓電陶瓷片PZT5的並聯:將壓電陶瓷片的兩個腳分別擰在一起,再分別接入電路即為並聯。
2、壓電陶瓷片的串聯:將兩個壓電陶瓷片中的任何一個腳擰在一起,把剩餘的兩個腳接入電路即為串聯。
㈩ 求幾份壓力感測器的電路圖和相關資料!跪謝
壓力感測器有好多種,主要有:
1)利用晶體的壓電效應的效應的壓力感測器
2)利壓力感測器是工業實踐中最為常用的一種感測器,而我們通常使用的壓力感測器主要是利用壓電效應製造而成的,這樣的感測器也稱為壓電感測器。
第一章感測器和測量的基本知識
§1-1測量的基本概念
測量的概念,測量的方法,直接測量的幾種方法,儀表的精確度與解析度。
§1-2感測器中的強性敏感元件
什麼叫彈性敏感元件、彈性敏感元件的彈性特性:剛度和靈敏度。彈性敏感元件的形式及其應用范圍。
§1-3感測器的一般特性
靜特性:線性度、遲滯、重復性、靈敏度。
動特性:傳遞函數和動態響應的物理概念。
第二章電阻型感測器及應用
§2-1電阻絲
電阻絲(熱電阻)工作原理、熱電阻材料及常用熱電阻、普通工業用熱電阻式感測器的簡單結構(附熱電阻絲參數表格)
應用:主要講測溫,擴展到熱電阻式流量計等。
§2-2電位器
簡單介紹結構、工作原理:主要介紹線性電位器的空載特性、階梯特性、解析度和階梯誤差,簡單介紹負載特性和非線性電位器。
原理:電位器式壓力感測器、電位器式加速度感測器。
§2-3電阻應變片
電阻應變片的工作原理,簡介應變片的結構和材料。電阻應變片的工作特性及參數、電阻應變片的溫度誤差及補償辦法。
半導體應變片簡介、配合測量電路、應變儀簡介。
應用:應變式力感測器、應變式壓力傳器,應變式加速感測器等。
第三章電感型感測器及應用
§3-1自感式
閉磁路變隙式和開磁路螺線管式的工作原理特性(含差動)。
配用電路:交流電橋。
應用:測量線位移的靜態量和動態量、測量力、壓力、轉矩。
§3-2差動變壓器式
差動變壓器的基本原理。螺線管式的工作原理、結構、特性、零點殘余電壓及消除。
配用電路:差動相敏檢波電路和相敏整流電路簡介。
應用:位移測量、振動和加速度測量、壓力測量。
§3-3電渦流式
基本知識、工作原理、電渦流的形成范圍、被測體的材料、形狀和大小對感測器靈敏度的影響。
配用電路簡介、應用舉例。
§3-4壓磁式
又叫磁彈性式。
壓磁效應、壓磁式感測器基本結構、工作原理、特性和應用。
第四章電容型感測器及應用
§4-1電容式感測器特點及結構形式
工作原理、結構形式、靜特性(變間隙式、變面積式、變介質常數式)。
§4-2電容式感測器特點及應用
特點、配用電路簡介。
應用:壓力感測器、加速度感測器、荷重感測器、位移感測器等。
第五章諧振型感測器及應用
§5-1振動弦式
結構、工作原理、激勵方式。
應用:振弦式壓力感測器、振梁式壓力感測器、振弦式扭矩感測器。
§5-2振動筒式
結構、工作原理、振動頻率與壓力關系。
應用:振動筒式壓力感測器、振動管式密度感測器。
§5-3振動膜式
結構、工作原理、應用。
第六章光感測器及應用
§6-1真空光電元件
真空光電變換原理和光電陰極、真空光電管、真空光電倍增管。
§6-2光敏元件
閃光電效應、光敏電阻、光敏二極體和光敏三極體及其光譜特性與應用。
§6-3計算光柵
光柵感測器的結構、工作原理、細分技術。
第七章電動勢型感測器
§7-1熱電偶
熱電偶的工作原理、材料和常用熱電偶、結構、冷端處理及測量的誤差、延長導線、應用。
§7-2光電池
光伏效應、硅光電池。
§7-3壓電石英晶體和壓電陶瓷
石英晶體的壓電效應、人工鐵電陶瓷的壓電效應(壓電元件的受力狀態和變形方式)壓電材料和配用電路簡介(電荷放大器)。
應用:壓電式測力感測器、頻率測量。
§7-4霍爾元件
霍爾效應、霍爾元件的構造和基本電路、特性參數、霍爾元件的溫度補償和不等位電勢補償。
應用:微位移的測量、磁場的測量
§7-5磁電式
基本原理與結構、非線性誤差的補償。
應用:振動的測量、扭矩的測量。
第八章其它半導體感測器及應用
§8-1熱敏電阻
特點:材料、特性、適應及應用。
§8-2因態壓敏電阻
半導體壓阻效應、擴散硅壓阻器件結構簡介。
應用:壓阻式壓力感測器、壓阻式加速度感測器。
§8-3濕敏電阻
濕敏電阻的結構和工作原理、特性及應用
濕敏電容的結構和工作原理、特性及應用
§8-4磁敏元件
磁敏二極體和磁敏三極體的原理、特性及應用。
§8-5氣敏元件
半導體氣敏電阻的工作原理、特性及應用。
我們知道,晶體是各向異性的,非晶體是各向同性的。某些晶體介質,當沿著一定方向受到機械力作用發生變形時,就產生了極化效應;當機械力撤掉之後,又會重新回到不帶電的狀態,也就是受到壓力的時候,某些晶體可能產生出電的效應,這就是所謂的極化效應。科學家就是根據這個效應研製出了壓力感測器。
壓電感測器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英(二氧化硅)是一種天然晶體,壓電效應就是在這種晶體中發現的,在一定的溫度范圍之內,壓電性質一直存在,但溫度超過這個范圍之後,壓電性質完全消失(這個高溫就是所謂的「居里點」)。由於隨著應力的變化電場變化微小(也就說壓電系數比較低),所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數,但是它只能在室溫和濕度比較低的環境下才能夠應用<--adcode-->
。磷酸二氫胺屬於人造晶體,能夠承受高溫和相當高的濕度,所以已經得到了廣泛的應用。
在現在壓電效應也應用在多晶體上,比如現在的壓電陶瓷,包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。
壓電效應是壓電感測器的主要工作原理,壓電感測器不能用於靜態測量,因為經過外力作用後的電荷,只有在迴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,所以這決定了壓電感測器只能夠測量動態的應力。
壓電感測器主要應用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度感測器是一種常用的加速度計。它具有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優異的特點。壓電式加速度感測器在飛機、汽車、船舶、橋梁和建築的振動和沖擊測量中已經得到了廣泛的應用,特別是航空和宇航領域中更有它的特殊地位。壓電式感測器也可以用來測量發動機內部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用於軍事工業,例如用它來測量槍炮子彈在膛中擊發的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。它既可以用來測量大的壓力,也可以用來測量微小的壓力。
壓電式感測器也廣泛應用在生物醫學測量中,比如說心室導管式微音器就是由壓電感測器製成的,因為測量動態壓力是如此普遍,所以壓電感測器的應用就非常廣。
除了壓電感測器之外,還有利用壓阻效應製造出來的壓阻感測器,利用應變效應的應變式感測器等,這些不同的壓力感測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。
用壓力引起極板位移的電容式壓力感測器.