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压力传感器工作的基本原理

日期:2020-08-10 04:13
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摘要:
   压力传感器作为工业实践中最为常见的一种传感器,而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的,这样的传感器也称为压电传感器。

   压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。

   压力传感器由敏感元件、转换元件、后续处理部分组成,一般应用应变片来实现压力的测量,应变片的制造原理是依据桥式电路,当在桥臂上的电阻满足这样的条件:R1R3=R2R4时电桥平衡,则输出的电压为零,当电阻由变化的时候,电桥不平衡,有一定的电压输出。可分为单臂电桥、双臂电桥、全臂电桥,其输出的电压与电阻的变化量成近似的线性变化。应变片是很薄的薄片,上表面镶嵌两个有电阻丝制成的电阻,同时下表面也有两个同样的电阻,在连接上形成桥式电路,当应变片上没有压力是,说出的电压为零,当有压力作用时,上边的电阻变大,下面的电阻变小,电桥不平恒,而且是相同的电阻丝,其电阻的变化量相同,输出的电压与电阻的变化量成线性关系,这样通过求压力就可以测量出压力的大小。

   除了压电传感器之外,还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器,利用应变效应的应变式传感器等,这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料,在不同的场合能够发挥它们独特的用途。