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壓力傳感器通常指非標(biāo)準(zhǔn)mV級(jí)信號(hào)輸出的壓力敏感元件,是壓力變送器的核心元件,由于傳感器輸出的是非標(biāo)信號(hào),所以用戶使用時(shí)需要進(jìn)行壓力標(biāo)定和設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的信號(hào)處理電路。而且壓力傳感器本身輸出信號(hào)較小,所以不適用于遠(yuǎn)距離傳輸,后應(yīng)用而生了壓力變送器,即傳感器加專(zhuān)業(yè)的信號(hào)處理電路,輸出標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA或0-5V電流電壓信號(hào)。
基本原理
金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象,俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示:R=ρ式中:ρ——金屬導(dǎo)體的電阻率(Ω·/m)S——導(dǎo)體的截面積()L——導(dǎo)體的長(zhǎng)度(m)我們以金屬絲應(yīng)變電阻為例,當(dāng)金屬絲受外力作用時(shí),其長(zhǎng)度和截面積都會(huì)發(fā)生變化,從上式中可很容易看出,其電阻值即會(huì)發(fā)生改變,假如金屬絲受外力作用而伸長(zhǎng)時(shí),其長(zhǎng)度增加,而截面積減少,電阻值便會(huì)增大。當(dāng)金屬絲受外力作用而壓縮時(shí),長(zhǎng)度減小而截面增加,電阻值則會(huì)減小。只要測(cè)出加在電阻的變化(通常是測(cè)量電阻兩端的電壓),即可獲得應(yīng)變金屬絲的應(yīng)變情。
分類(lèi)
壓電式壓電式壓力傳感器原理基于壓電效應(yīng)。壓電效應(yīng)是某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時(shí),其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象,同時(shí)在它的兩個(gè)相對(duì)表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷。當(dāng)外力去掉后,它又會(huì)恢復(fù)到不帶電的狀態(tài),這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。當(dāng)作用力的方向改變時(shí),電荷的極性也隨之改變。相反,當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向上施加電場(chǎng),這些電介質(zhì)也會(huì)發(fā)生變形,電場(chǎng)去掉后,電介質(zhì)的變形隨之消失,這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)。