賀(he)德(de)克壓力(li)傳感器原理介(jie)紹

壓力(li)傳感器是工業實踐中(zhong)為(wei)常見(jian)的(de)壹種(zhong)傳感器，其廣泛應用(yong)於各種自(zi)控(kong)環(huan)境，設(she)計水(shui)利(li)水(shui)電，鐵(tie)路(lu)交通(tong)，只(zhi)能(neng)建(jian)築(zhu)，生產自(zi)控(kong)，航空航天(tian)，軍(jun)工，石化(hua)，油(you)井，電力(li)，船(chuan)舶(bo)，機床(chuang)，管(guan)道(dao)等(deng)眾(zhong)多(duo)行業。
壓力(li)傳感器選型中的(de)密(mi)封(feng)壓和(he)表(biao)壓有(you)什麽區(qu)別(bie)：密(mi)封(feng)壓力(li)是指壓力(li)傳感器的(de)背壓腔(qiang)密(mi)封(feng)了(le)壹個標(biao)準(zhun)大(da)氣壓的(de)參考(kao)壓力(li)，背壓腔(qiang)與(yu)大(da)氣壓力(li)相隔離，故采用(yong)密(mi)封(feng)壓可(ke)以保持壓力(li)傳感器較(jiao)高的(de)抗(kang)環(huan)境能力(li)（例如(ru)：潮(chao)濕(shi)、大(da)氣壓力(li)流(liu)動(dong)等(deng)）。當測(ce)量表(biao)壓時(shi)會(hui)受(shou)到(dao)大(da)氣壓力(li)的(de)變化(hua)產生影(ying)響。但(dan)當測(ce)量較(jiao)高量程(cheng)的(de)表(biao)壓力(li)時（例(li)如(ru)350bar），大(da)氣壓力(li)變化(hua)的(de)影(ying)響可(ke)以忽(hu)略(lve)不(bu)計(ji)，故(gu)密(mi)封(feng)壓力(li)產品(pin)常用(yong)在(zai)測量高(gao)壓力(li)量程(cheng)的(de)場所(suo)。
表(biao)壓力(li)是指壓力(li)傳感器背壓腔(qiang)直接通大(da)氣，大(da)的(de)優勢(shi)是測量表(biao)壓時(shi)不受(shou)外界大(da)氣壓力(li)的(de)變化(hua)影(ying)響，但(dan)抗(kang)環(huan)境能力(li)相對弱壹些。主要(yao)用(yong)在(zai)小壓力(li)量程(cheng)的(de)場所(suo)。
壓力(li)傳感器是工業實踐中(zhong)為(wei)常用(yong)的(de)壹種(zhong)傳感器，而我們(men)通(tong)常(chang)使用(yong)的(de)壓力(li)傳感器主要(yao)是利用(yong)壓電效(xiao)應制(zhi)造(zao)而成(cheng)的(de)，這(zhe)樣(yang)的(de)傳感器也(ye)稱(cheng)為(wei)壓電傳感器。　　
壓力(li)傳感器原理：
我們知(zhi)道(dao)，晶體是各向異性的(de)，非(fei)晶體是各向同(tong)性的(de)。某些晶體介(jie)質，當沿(yan)著(zhe)壹(yi)定方向受(shou)到(dao)機械(xie)力(li)作(zuo)用(yong)發生(sheng)變形(xing)時，就(jiu)產(chan)生了(le)極化效(xiao)應；當機械(xie)力(li)撤掉之後(hou)，又(you)會(hui)重新回(hui)到(dao)不(bu)帶電的(de)狀態，也(ye)就是受(shou)到(dao)壓力(li)的(de)時候，某些晶體可(ke)能(neng)產生出電的(de)效(xiao)應，這(zhe)就(jiu)是所謂的(de)極化效(xiao)應。科(ke)學(xue)家就(jiu)是根據這(zhe)個效(xiao)應研(yan)制(zhi)出(chu)了(le)壓力(li)傳感器。　　壓電傳感器中主要(yao)使用(yong)的(de)壓電材料(liao)包括有石英(ying)、酒(jiu)石酸鉀(jia)鈉和(he)磷(lin)酸二氫胺。其中石英(ying)（二氧化矽）是壹種天(tian)然晶體，壓電效(xiao)應就(jiu)是在(zai)這(zhe)種(zhong)晶體中(zhong)發現(xian)的(de)，在(zai)壹定(ding)的(de)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)之內，壓電性(xing)質壹直(zhi)存在(zai)，但(dan)溫(wen)度(du)超(chao)過這(zhe)個範圍(wei)之後(hou)，壓電性(xing)質*消失（這(zhe)個高溫(wen)就(jiu)是所謂的(de)“居(ju)裏點(dian)”）。具(ju)體(ti)詳見(jian)：賀德(de)克壓力(li)傳感器原理介(jie)紹。由於隨著應力(li)的(de)變化(hua)電場(chang)變化微小（也(ye)就說(shuo)壓電系(xi)數比較(jiao)低），所(suo)以石英(ying)逐漸被其他(ta)的(de)壓電晶體所(suo)替(ti)代。而酒(jiu)石酸鉀(jia)鈉具(ju)有(you)很(hen)大(da)的(de)壓電靈(ling)敏(min)度(du)和(he)壓電系(xi)數，但(dan)是它(ta)只(zhi)能(neng)在(zai)室溫(wen)和(he)濕(shi)度(du)比較(jiao)低的(de)環境下(xia)才(cai)能夠應用(yong)。磷酸二氫胺屬(shu)於(yu)人(ren)造(zao)晶體，能(neng)夠(gou)承受(shou)高(gao)溫(wen)和(he)相當高(gao)的(de)濕(shi)度(du)，所(suo)以已(yi)經得(de)到(dao)了(le)廣泛的(de)應用(yong)。　　在(zai)現在(zai)壓電效(xiao)應也(ye)應用(yong)在(zai)多(duo)晶體上(shang)，比如(ru)現(xian)在(zai)的(de)壓電陶瓷(ci)，包括鈦酸鋇壓電陶瓷(ci)、PZT、鈮酸鹽系(xi)壓電陶瓷(ci)、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷(ci)等(deng)等(deng)。　　壓電效(xiao)應是壓電傳感器的(de)主要(yao)工作(zuo)原理，壓電傳感器不能用(yong)於靜(jing)態測(ce)量，因(yin)為(wei)經過外力(li)作(zuo)用(yong)後(hou)的(de)電荷(he)，只(zhi)有(you)在(zai)回路(lu)具(ju)有(you)無限(xian)大(da)的(de)輸入(ru)阻抗(kang)時(shi)才(cai)得(de)到(dao)保存。實際的(de)情(qing)況(kuang)不是這(zhe)樣(yang)的(de)，所以這(zhe)決(jue)定了(le)壓電傳感器只(zhi)能(neng)夠測(ce)量動(dong)態的(de)應力(li)。　　壓電傳感器主要(yao)應用(yong)在(zai)加速度(du)、壓力(li)和(he)力(li)等(deng)的(de)測量中(zhong)。壓電式加(jia)速度(du)傳感器是壹種常用(yong)的(de)加速度(du)計(ji)。它(ta)具(ju)有(you)結構(gou)簡單、體(ti)積(ji)小、重量輕(qing)、使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)長等(deng)優異的(de)特點(dian)。壓電式加(jia)速度(du)傳感器在(zai)飛機、汽車(che)、船(chuan)舶(bo)、橋(qiao)梁(liang)和(he)建(jian)築(zhu)的(de)振(zhen)動(dong)和(he)沖(chong)擊測(ce)量中(zhong)已(yi)經得(de)到(dao)了(le)廣泛的(de)應用(yong)，特別(bie)是航空和(he)宇(yu)航領(ling)域中(zhong)更有(you)它(ta)的(de)特殊(shu)地位。壓電式傳感器也(ye)可(ke)以用(yong)來(lai)測(ce)量發動(dong)機內部燃(ran)燒壓力(li)的(de)測量與(yu)真(zhen)空度(du)的(de)測量。也(ye)可(ke)以用(yong)於軍(jun)事工(gong)業(ye)，例(li)如(ru)用(yong)它(ta)來(lai)測(ce)量在(zai)膛中擊發的(de)壹瞬(shun)間的(de)膛壓的(de)變化(hua)沖(chong)擊波壓力(li)。它(ta)既可(ke)以用(yong)來(lai)測(ce)量大(da)的(de)壓力(li)，也(ye)可(ke)以用(yong)來(lai)測(ce)量微小的(de)壓力(li)。　　壓電式傳感器也(ye)廣泛應用(yong)在(zai)生物(wu)醫(yi)學(xue)測(ce)量中(zhong)，比如(ru)說(shuo)心(xin)室導管(guan)式微音器就(jiu)是由壓電傳感器制(zhi)成(cheng)的(de)，因為(wei)測量動(dong)態壓力(li)是如(ru)此普(pu)遍，所(suo)以壓電傳感器的(de)應用(yong)就非(fei)常廣。除(chu)了(le)壓電傳感器之外，還(hai)有利(li)用(yong)壓阻(zu)效(xiao)應制(zhi)造(zao)出來(lai)的(de)壓阻(zu)傳感器，利用(yong)應變(bian)效(xiao)應的(de)應變(bian)式傳感器等(deng)，這(zhe)些不(bu)同(tong)的(de)壓力(li)傳感器利用(yong)不同(tong)的(de)效(xiao)應和(he)不(bu)同(tong)的(de)材料(liao)，在(zai)不同(tong)的(de)場合(he)能(neng)夠發揮(hui)它(ta)們*的(de)用(yong)途(tu)。
具(ju)體(ti)詳見(jian)：賀德(de)克壓力(li)傳感器原理介(jie)紹