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压电式力传感器如何工作?工作原理介绍

2021-04-12浏览次数:367
在使用中有不同类型的力传感器,最常见的是基于应变片的力传感器,其次就是压电式力传感器。那么压电式力传感器如何工作的呢?下面我们就来介绍压电式力传感器工作原理。

压电式力传感器原理

压电式力传感器如何工作?


1、压电晶体

要了解压电式力传感器的工作原理,我们首先必须看一下它的内部。在传感器的中起到作用的就是压电晶体,也是传感器的核心,材质主要有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中,石英是一种天然晶体,而酒石酸钾钠和磷酸二氢胺是人造晶体,现在被广泛使用的是磷酸二氢胺晶体。

2、工作原理

压电材料是在机械力下产生电荷的材料。原理很简单:所获得的电荷与所施加的机械力成正比。而电荷放大器可以将电荷转换为易于测量的0…10 V信号。最后,输出电压与机械力成正比。压电传感器不可以应用在静态的测量当中,原因是受到外力作用后的电荷,当回路有无限大的输入抗阻的时候,才可以得以保存下来。但是实际上并不是这样的。因此压电传感器只可以应用在动态的测量当中。

压电式力传感器的应用:


压电式传感器主要应用于测量加速度、压力和压力等。压电式加速度传感器是目前应用较多的加速度传感器。其特点是结构简单,体积小,重量轻,使用寿命长,性能优良。压电式加速度传感器在飞行器、汽车、船舶、桥梁和建筑物的振动与冲击测试中有着广泛的应用,尤其在航空航天等领域有着特殊的地位。压电式传感器还可以用来测量内燃机内燃烧压力和真空度。还可用于军事工业,例如,用于测量枪炮子弹在膛内瞬间的膛压变化和炮口的冲击波压力。该仪器可用于测量大压力,也可用于测量小压力。