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壓電壓力傳感器原理與應(yīng)用

壓電傳感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(yīng)就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的，在一定的溫度范圍之內(nèi)，壓電性質(zhì)一直存在，但溫度超過這個范圍之后，壓電性質(zhì)*消失（這個高溫就是所謂的“居里點(diǎn)”）。由于隨著應(yīng)力的變化電場變化微?。ㄒ簿驼f壓電系數(shù)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(shù)，但是它只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應(yīng)用。磷酸二氫胺屬于人造晶體，能夠承受高溫和相當(dāng)高的濕度，所以已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)在壓電效應(yīng)也應(yīng)用在多晶體上，比如現(xiàn)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(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理，壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量，因?yàn)榻?jīng)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(shí)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(tài)的應(yīng)力。  

    壓電傳感器主要應(yīng)用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度傳感器是一種常用的加速度計(jì)。它具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優(yōu)異的特點(diǎn)。壓電式加速度傳感器在飛機(jī)、汽車、船舶、橋梁和建筑的振動和沖擊測量中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是航空和宇航領(lǐng)域中更有它的特殊地位。壓電式傳感器也可以用來測量發(fā)動機(jī)內(nèi)部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用于軍事工業(yè)，例如用它來測量槍炮在膛中擊發(fā)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。

電容式壓力傳感器簡介  

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展*地豐富了壓力測量產(chǎn)品的種類，現(xiàn)在，壓力傳感器的敏感原理不僅有電容式、壓阻式、金屬應(yīng)變式、霍爾式、振筒式等等但仍以電容式、壓阻式和金屬應(yīng)變式傳感器zui為多見。   金屬應(yīng)變式壓力傳感器是一種歷史較長的壓力傳感器，但由于它存在遲滯、蠕變及溫度性能差等缺點(diǎn)，其應(yīng)用場合受到了很大的限制。   壓阻式傳感器是利用半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)制造的一種新型的傳感器，它具有制造方便，成本低廉等特點(diǎn)，但由于半導(dǎo)體材料對溫度極為敏感，所以其性能受溫度影響較大，產(chǎn)品的*性較差。   電容式傳感器是應(yīng)用zui廣泛的一種壓力傳感器，其原理十分簡單。一個無限大平行平板電容器的電容值可表示為：   C=   ε   s/d（ε   為平行平板間介質(zhì)的介電常數(shù)，d   為極板的間距，   s   為極板的覆蓋面積）   改變其中某個參數(shù)，即可改變電容量。由于結(jié)構(gòu)簡單，幾乎所有電容式壓力傳感器均采用改變間隙的方法來獲得可變電容。電容式傳感器的初始電容值較小，一般為幾十皮法，它極易受到導(dǎo)線電容和電路的分布電容的影響，因而必須采用*的電子線路才能檢測出電容的微小變化。可以說，一個好的電容式傳感器應(yīng)該是可變電容設(shè)計(jì)和信號處理電路的*結(jié)合。

美國CELTRON MDB/MDBD橋式稱重傳感器:

MDB-10t，MDB-20t，MDB-25t，MDB-30t，MDB-40t

MDBD-10t，MDBD-20t，MDBD-25t，MDBD-30t

美國CELTRON LPS單點(diǎn)式稱重傳感器：

LPS-0.6kg，LPS-1kg，LPS-2kg，LPS-3kg，LPS-6kg，LPS-10kg，LPS-15kg，LPS-20kg，LPS-30kg，LPS-35kg，LPS-60kg，LPS-100kg，LPS-200kg

　　主要特性參數(shù)：

　　標(biāo)稱阻值：電位器上面所標(biāo)示的阻值。

　　重復(fù)精度:此參數(shù)越小越好.

　　分辨率:位移傳感器所能反饋的zui小位移數(shù)值.此參數(shù)越小越好.導(dǎo)電塑料位移傳感器分辨率為無窮小.

　　允許誤差：標(biāo)稱阻值與實(shí)際阻值的差值跟標(biāo)稱阻值之比的百分?jǐn)?shù)稱阻值偏差，它表示電位器的精度。允許誤差一般只要在

　　±20%以內(nèi)就符合要求,因?yàn)橐话阄灰?/span>傳感器是以分壓的方式來使用,具體電阻的大小對傳感器的數(shù)據(jù)采集沒有影響.

　　線性精度:直線性誤差.此參數(shù)越小越好.

　　壽命:導(dǎo)電塑料位移傳感器都在200萬次以上.