Snímač tlaku a snímač tlaku
Snímač převádí měřenou fyzikální veličinu na jinou fyzikální veličinu, kterou lze číst a zpracovávat. V moderním řízení je touto fyzikální veličinou elektrický signál; Vysílač převádí primární elektrické signály senzoru na standardní elektrické signály, jako jsou proudové signály 4 -- 20mA, 0 -- 20mA, napěťové signály 0 -- 10V, {{3} }PROTI. Primární snímač tlaku je milivoltová změna signálu způsobená tlakem. Pokud má snímač zesilovací a tvarovací obvod pro výstup standardního proudového nebo napěťového signálu, může být takový snímač také nazýván tlakovým vysílačem; Název snímače tlaku je relativní k názvu snímačů tlaku, které vydávají milivoltové signály. Většina moderních tlakových senzorů má přímo výstupní standardní signály, takže je možné integrovat aktuální tlakové senzory a tlakové vysílače.
zásada
Tlakový senzor, který obvykle používáme, je vyroben převážně z piezoelektrického jevu, kterému se také říká piezoelektrický senzor.
Jak víme, krystal je anizotropní, zatímco amorfní je izotropní. Když je nějaké krystalové médium deformováno mechanickou silou v určitém směru, dochází k polarizačnímu efektu; Když je mechanická síla odstraněna, vrátí se opět do nenabitého stavu, to znamená, že když jsou pod tlakem, některé krystaly mohou vyvolat elektrický efekt, který se nazývá polarizační efekt. Podle tohoto efektu vědci vyvinuli tlakový senzor.
Mezi hlavní piezoelektrické materiály používané v piezoelektrických senzorech patří křemen, tartrát sodno-draselný a dihydroamoniumfosfát. Mezi nimi je křemen (oxid křemičitý) přírodním krystalem. V tomto krystalu se nachází piezoelektrický efekt. V určitém teplotním rozsahu piezoelektrické vlastnosti vždy existují, ale za tímto rozsahem piezoelektrické vlastnosti zcela mizí (tato vysoká teplota je tzv. „Curieho bod“). Protože se elektrické pole se změnou napětí mírně mění (to znamená, že piezoelektrický koeficient je relativně nízký), je křemen postupně nahrazován jinými piezoelektrickými krystaly. Vinan sodnodraselný má velkou piezoelektrickou citlivost a piezoelektrický koeficient, ale lze jej použít pouze při pokojové teplotě a nízké vlhkosti. Dihydroamoniumfosfát je umělý krystal, který odolává vysoké teplotě a poměrně vysoké vlhkosti
To bylo široce používáno.
V současné době se piezoelektrický efekt uplatňuje také u polykrystalů, jako je současná piezoelektrická keramika, včetně piezoelektrické keramiky s titaničitanem barnatým, PZT, niobátová piezoelektrická keramika, olovnatá hořčíková niobátová piezoelektrická keramika a tak dále.
Piezoelektrický jev je hlavním principem práce piezoelektrického senzoru. Piezoelektrický snímač nelze použít pro statické měření, protože náboj po působení vnější síly lze ušetřit pouze v případě, že obvod má nekonečnou vstupní impedanci. V praxi tomu tak není, takže piezoelektrický snímač může měřit pouze dynamické namáhání.
Piezoelektrické snímače se používají především při měření zrychlení, tlaku a síly. Piezoelektrický akcelerometr je běžný akcelerometr. Užitný vzor má výhody v jednoduché konstrukci, malém objemu, nízké hmotnosti, dlouhé životnosti atd. Piezoelektrický akcelerometr byl široce používán při měření vibrací a nárazů letadel, automobilů, lodí, mostů a budov, zejména v letectví a letecká pole. Piezoelektrické senzory lze také použít k měření tlaku vnitřního spalování a stupně podtlaku motoru. Lze jej použít i ve vojenském průmyslu, např. pro měření změny tlaku ve vývrtu a tlaku rázové vlny na ústí hlavně v okamžiku, kdy je do vývrtu vystřelena střela. Lze jej použít pro měření velkých i malých tlaků.
Piezoelektrické senzory jsou také široce používány v biomedicínském měření. Například komorové katetrové mikrofony jsou vyrobeny z piezoelektrických snímačů. Protože měření dynamického tlaku je tak běžné, jsou piezoelektrické senzory široce používány