德(de)國Festo費(fei)斯(si)托(tuo)傳(chuan)感器(qi)工作原理(li)及應用

德(de)國Festo費(fei)斯(si)托(tuo)這(zhe)個(ge)品(pin)牌(pai)，接(jie)觸(chu)過儀(yi)表(biao)電(dian)器的朋(peng)友們，壹(yi)定通說過，我(wo)們(men)先了解(jie)壹下(xia)品牌(pai)。德國FESTO費(fei)斯(si)托(tuo)是世(shi)界(jie)氣動(dong)行(xing)業(ye)家通過ISO 9001認(ren)證(zheng)的企(qi)業(ye)。FESTO的(de)品(pin)牌(pai)質量(liang)包(bao)含許(xu)多方面，主要表(biao)現(xian)在智(zhi)能(neng)化和(he)易(yi)操(cao)作(zuo)的(de)產品設(she)計、使用壽(shou)命長(chang)的產品、持(chi)久的(de)效(xiao)率優(you)化以及(ji)化和(he)全(quan)天的服(fu)務。FESTO的(de)主要產品為(wei)：驅(qu)動器(qi)及(ji)附(fu)件、抓取(qu)及(ji)真空(kong)系統(tong)、定位技(ji)術、閥及附(fu)件、閥島及線(xian)系統(tong)、比例(li)技(ji)術、氣源(yuan)處(chu)理(li)裝置(zhi)、管(guan)接(jie)頭及(ji)附(fu)件、傳感(gan)器(qi)及(ji)壓力(li)開關(guan)、氣動(dong)控(kong)制(zhi)技(ji)術、電(dian)子控制(zhi)技(ji)術等。除了提(ti)供(gong)16，000多種標(biao)準(zhun)氣動(dong)產品之(zhi)外(wai)，FESTO還為(wei)客(ke)戶定制(zhi)產品，以(yi)滿(man)足他(ta)們對(dui)特殊解(jie)決方(fang)案(an)的(de)需要。
費(fei)斯(si)托的產品概(gai)述：
 FESTO費(fei)斯(si)托(tuo)氣動(dong)產品包(bao)括(kuo)：FESTO費(fei)斯托 氣動(dong)閥和(he)氣動(dong)閥模塊(kuai),FESTO費(fei)斯(si)托 三(san)聯(lian)件及氣源(yuan)處(chu)理(li),FESTO費斯(si)托(tuo) 氣缸(gang) 驅(qu)動(dong)器,FESTO費斯托(tuo) 真空(kong)產品,FESTO費(fei)斯托(tuo) 傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)監(jian)控裝置(zhi),FESTO費(fei)斯(si)托 控(kong)制(zhi)器 線(xian)系統(tong),FESTO費斯(si)托 氣管(guan) 氣管(guan)接(jie)頭,FESTO費(fei)斯(si)托(tuo) 氣動(dong)附(fu)件.
德國費(fei)斯(si)托(tuo)FESTO節(jie)流閥及單(dan)向節(jie)流閥用於(yu)雙作(zuo)用氣缸(gang)的(de)排(pai)氣 流(liu)量(liang)控制(zhi)。 在相(xiang)反(fan)方向單(dan)向節(jie)流閥 *打開(kai)，壓(ya)縮空氣可(ke)自(zi)由(you)通過。
進氣流(liu)量(liang)不(bu)受(shou)控制(zhi)而(er)只對(dui)排(pai)氣流(liu)量(liang) 進行(xing)控(kong)制(zhi)，可以(yi)將活(huo)塞(sai)保(bao)持在(zai)空(kong)氣 緩(huan)沖之(zhi)間(jian) (即(ji)使(shi)負載有變化，也(ye)能起 到改(gai)進動(dong)作(zuo)特性的(de)效(xiao)果)。
精(jing)密節(jie)流閥在性(xing)能(neng)上經過優(you)化，適 合(he)用於(yu)慢(man)速(su)狀態 (-LF)。
壓(ya)力(li)傳感(gan)器是工業實(shi)踐(jian)中為(wei)常(chang)用的(de)壹(yi)種(zhong)傳感器，而(er)我們(men)通(tong)常(chang)使(shi)用的(de)壓(ya)力(li)傳感器主要是利(li)用壓(ya)電(dian)效(xiao)應制(zhi)造而(er)成的(de)，這(zhe)樣(yang)的傳感(gan)器也(ye)稱(cheng)為(wei)壓(ya)電(dian)傳感器(qi)。我(wo)們(men)知(zhi)道(dao)，晶體(ti)是各向異性的(de)，非晶(jing)體(ti)是各向同(tong)性的(de)。某些晶體(ti)介(jie)質，當(dang)沿(yan)著(zhe)壹(yi)定方向受(shou)到機(ji)械(xie)力作(zuo)用發(fa)生(sheng)變(bian)形(xing)時(shi)，就(jiu)產生了極(ji)化效(xiao)應；當(dang)機(ji)械(xie)力撤掉之(zhi)後(hou)，又(you)會重(zhong)新回到不(bu)帶(dai)電(dian)的狀態，也(ye)就(jiu)是受(shou)到壓(ya)力的(de)時(shi)候(hou)，某(mou)些晶體(ti)可能(neng)產生出(chu)電(dian)的效(xiao)應，這(zhe)就(jiu)是所(suo)謂的(de)極(ji)化效(xiao)應。科(ke)學家就(jiu)是根據這個(ge)效(xiao)應研(yan)制(zhi)出了壓力(li)傳(chuan)感器。
如(ru)下(xia)圖所(suo)示，感知(zhi)組件系使(shi)用PZT強(qiang)介(jie)質陶(tao)瓷體(ti)，在感(gan)知(zhi)組件施(shi)加高(gao)壓(ya)電(dian)而(er)分極(ji)之(zhi)，組件表(biao)面顯(xian)現(xian)的正負電(dian)荷會和(he)空(kong)氣中(zhong)相(xiang)反(fan)之(zhi)電(dian)荷結合(he)而(er)呈電(dian)氣中(zhong)和(he)狀。當(dang)組件的表(biao)面溫(wen)度(du)變化時(shi)，感(gan)知(zhi)組件分極(ji)的大(da)小會(hui)隨著溫(wen)度(du)變化而(er)變化，因此(ci)穩(wen)定時(shi)之(zhi)電(dian)荷中和(he)狀態就(jiu)崩(beng)潰，而(er)感知(zhi)組件表(biao)面電(dian)荷與(yu)吸著(zhe)雜散電(dian)荷的緩(huan)和(he)時(shi)間(jian)不(bu)同(tong)，所(suo)以(yi)會形(xing)成(cheng)電(dian)氣上(shang)的(de)不(bu)平(ping)衡，而(er)產生沒(mei)有配對(dui)的(de)電(dian)荷，如圖(tu)(b)所(suo)示(shi)。

　　紅(hong)外(wai)線傳(chuan)感(gan)器(qi)常(chang)用於(yu)無(wu)接(jie)觸(chu)溫(wen)度(du)測(ce)量(liang)，氣體(ti)成分(fen)分析(xi)和(he)無(wu)損探(tan)傷，在醫(yi)學、軍(jun)事(shi)、空(kong)間(jian)技(ji)術和(he)環(huan)境工程等領(ling)域得(de)到(dao)廣泛(fan)應用。例(li)如采用紅(hong)外(wai)線(xian)傳感器遠距(ju)離(li)測(ce)量(liang)人體(ti)表(biao)面溫(wen)度(du)的熱(re)像(xiang)圖，利(li)用人造(zao)衛(wei)星上的紅(hong)外(wai)線傳感器(qi)對(dui)地(di)球雲(yun)層(ceng)進行(xing)監(jian)視，采(cai)用紅(hong)外(wai)線(xian)傳感器可檢測(ce)飛(fei)機(ji)上正在運行的(de)發(fa)動(dong)機(ji)的過熱(re)情(qing)況(kuang)等。

壓(ya)電(dian)傳感器(qi)中(zhong)主要使(shi)用的(de)壓(ya)電(dian)材(cai)料(liao)包(bao)括(kuo)有石(shi)英、酒石(shi)酸鉀鈉(na)和(he)磷(lin)酸二氫(qing)胺(an)。其(qi)中(zhong)石(shi)英（二氧化矽）是壹(yi)種(zhong)天(tian)然晶體(ti)，壓電(dian)效(xiao)應就(jiu)是在(zai)這(zhe)種(zhong)晶體(ti)中發(fa)現(xian)的，在(zai)壹(yi)定的溫(wen)度(du)範圍(wei)之(zhi)內(nei)，壓電(dian)性質壹(yi)直(zhi)存(cun)在，但(dan)溫(wen)度(du)超過這(zhe)個(ge)範(fan)圍(wei)之(zhi)後(hou)，壓(ya)電(dian)性質*消失（這個(ge)高(gao)溫(wen)就(jiu)是所(suo)謂的(de)“居(ju)裏(li)點”）。由(you)於隨(sui)著(zhe)應力(li)的(de)變化電(dian)場(chang)變化微小(xiao)（也(ye)就(jiu)說(shuo)壓(ya)電(dian)系數(shu)比較(jiao)低），所以(yi)石(shi)英逐(zhu)漸被(bei)其(qi)他(ta)的壓電(dian)晶體(ti)所替代(dai)。而(er)酒石(shi)酸鉀鈉(na)具有很大的壓(ya)電(dian)靈敏(min)度(du)和(he)壓(ya)電(dian)系數(shu)，但是它只能在(zai)室(shi)溫(wen)和(he)濕(shi)度(du)比較(jiao)低的環(huan)境(jing)下(xia)才能(neng)夠(gou)應用。磷(lin)酸二氫(qing)胺(an)屬(shu)於(yu)人造(zao)晶(jing)體(ti)，能夠(gou)承受(shou)高(gao)溫(wen)和(he)相(xiang)當(dang)高(gao)的(de)濕(shi)度(du)，所以(yi)已經(jing)得(de)到(dao)了廣泛(fan)的(de)應用，在(zai)現(xian)在壓(ya)電(dian)效(xiao)應也(ye)應用在(zai)多晶體(ti)上，比(bi)如現(xian)在的(de)壓(ya)電(dian)陶(tao)瓷，包(bao)括(kuo)鈦(tai)酸鋇壓電(dian)陶(tao)瓷、PZT、鈮(ni)酸鹽系壓(ya)電(dian)陶(tao)瓷、鈮(ni)鎂酸鉛(qian)壓(ya)電(dian)陶(tao)瓷等(deng)等(deng)。
壓(ya)電(dian)效(xiao)應是壓(ya)電(dian)傳感器(qi)的(de)主要工作原理(li)，壓電(dian)傳感器(qi)不(bu)能(neng)用於(yu)靜態測(ce)量(liang)，因為(wei)經(jing)過外(wai)力(li)作用後(hou)的(de)電(dian)荷，只有在回路具有無(wu)限大的(de)輸(shu)入阻抗(kang)時(shi)才(cai)得(de)到(dao)保存(cun)。實(shi)際(ji)的(de)情(qing)況(kuang)不(bu)是這(zhe)樣(yang)的(de)，所以這決(jue)定了壓電(dian)傳感器(qi)只(zhi)能(neng)夠(gou)測(ce)量(liang)動態的(de)應力(li)。
壓(ya)電(dian)傳感器(qi)主要應用在(zai)加速(su)度(du)、壓力(li)和(he)力(li)等的測(ce)量(liang)中。壓(ya)電(dian)式加速(su)度(du)傳感(gan)器(qi)是壹(yi)種(zhong)常(chang)用的(de)加速(su)度(du)計。它具有結構(gou)簡單、體(ti)積(ji)小、重(zhong)量(liang)輕、使(shi)用壽(shou)命長(chang)等優(you)異的特點。壓電(dian)式加速(su)度(du)傳感(gan)器(qi)在飛(fei)機(ji)、汽車(che)、船舶、橋梁和(he)建(jian)築的振(zhen)動(dong)和(he)沖(chong)擊測(ce)量(liang)中已經(jing)得(de)到(dao)了廣泛(fan)的(de)應用，特別(bie)是航(hang)空(kong)和(he)宇(yu)航領(ling)域(yu)中(zhong)更有它的特殊地(di)位。壓(ya)電(dian)式傳感(gan)器(qi)也(ye)可以用來(lai)測(ce)量(liang)發(fa)動(dong)機(ji)內部(bu)燃燒壓(ya)力(li)的(de)測(ce)量(liang)與(yu)真空(kong)度(du)的測(ce)量(liang)。也(ye)可以用於(yu)軍(jun)事(shi)工業，例(li)如用它來測(ce)量(liang)在膛(tang)中(zhong)擊(ji)發(fa)的(de)壹(yi)瞬(shun)間(jian)的(de)膛(tang)壓(ya)的(de)變(bian)化沖擊(ji)波(bo)壓力(li)。它既可以(yi)用來(lai)測(ce)量(liang)大的(de)壓(ya)力(li)，也(ye)可以用來(lai)測(ce)量(liang)微小(xiao)的(de)壓(ya)力。
壓電(dian)式傳感(gan)器(qi)也(ye)廣泛(fan)應用在(zai)生(sheng)物(wu)醫(yi)學測(ce)量(liang)中，比(bi)如(ru)說(shuo)心(xin)室導管式(shi)微音(yin)器(qi)就(jiu)是由(you)壓電(dian)傳感器(qi)制(zhi)成的(de)，因為(wei)測(ce)量(liang)動態壓(ya)力(li)是如(ru)此(ci)普遍，所(suo)以壓電(dian)傳感器(qi)的(de)應用就(jiu)非(fei)常(chang)廣。除了壓電(dian)傳感器(qi)之(zhi)外(wai)，還有利(li)用壓(ya)阻效(xiao)應制(zhi)造出(chu)來的(de)壓阻傳(chuan)感(gan)器，利(li)用應變(bian)效(xiao)應的(de)應變(bian)式(shi)傳感(gan)器等，這些不(bu)同(tong)的(de)壓(ya)力傳感器利(li)用不(bu)同(tong)的(de)效(xiao)應和(he)不(bu)同(tong)的(de)材(cai)料(liao)，在(zai)不(bu)同(tong)的(de)場(chang)合(he)能(neng)夠(gou)發(fa)揮它們*的用途(tu)。

詳(xiang)見：德(de)國Festo費(fei)斯(si)托(tuo)傳(chuan)感器(qi)工作原理(li)及應用