壓電壓力傳感器原理與應用

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后，壓電性質*消失（這個高溫就是所謂的
 

　　“居里點”）。由于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。磷酸二氫胺屬于人造晶體，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。
 

　　壓電效應是壓電傳感器的主要工作原理，壓電傳感器不能用于靜態測量，因為經過外力
 

　　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的應力。
 

　　壓電傳感器主要應用在加速度、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。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
 

　　傳感器在飛機、汽車、船舶、橋梁和建筑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。壓電式傳感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。也可以用于軍事工業，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。
 

　　壓電式傳感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傳感
 

　　器制成的，因為測量動態壓力是如此普遍，所以壓電傳感器的應用就非常廣泛
 

　　。

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