1. 壓電傳感器有哪些方面的應(yīng)用？壓電傳感器能否用于靜態(tài)測量？為什么？
2. 壓力傳感器有哪些分類？該如何選型呢？
3. 什么是壓電效應(yīng)？壓電效應(yīng)有哪些種類？壓電傳感器的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特點(diǎn)是什么？能否用壓電傳感器測量靜態(tài)壓力？
4. 壓電式傳感器有哪幾種常用的測量轉(zhuǎn)換電路
5. 壓力傳感器工作原理？
6. 壓電傳感器適合哪種測量？

壓電傳感器有哪些方面的應(yīng)用？壓電傳感器能否用于靜態(tài)測量？為什么？

應(yīng)用：

一：高分子壓電材料的應(yīng)用，如玻璃打碎報(bào)警裝置，壓電式周界報(bào)警系統(tǒng)；

二：壓電陶瓷傳感器的應(yīng)用，如壓電式動(dòng)態(tài)力傳感器，單向動(dòng)態(tài)力傳感器。壓電傳感器只能用于動(dòng)態(tài)測量，因?yàn)閴弘妭鞲衅骺康氖菈弘娦?yīng)，壓電效應(yīng)需要有外力

壓力傳感器有哪些分類？該如何選型呢？

很多非電量的測量，如力矩、重量、流量、壓力等力學(xué)量，對這些物理量進(jìn)行直接測量非常困難而且極不方便，需要用一種轉(zhuǎn)換裝置將其轉(zhuǎn)換成易于測量、傳輸、和處理的電量，把這種裝置叫做傳感器。傳感器種類繁多，但屬壓力傳感器技術(shù)最為成熟。不同技術(shù)性能的壓力傳感器應(yīng)用于不同測量需求已經(jīng)成為當(dāng)前壓力傳感器的發(fā)展與應(yīng)用的一個(gè)很重要的方向。

壓力傳感器的分類

壓力傳感器種類有：擴(kuò)散硅壓力傳感器、壓電式壓力傳感器、應(yīng)變片壓力傳感器、藍(lán)寶石壓力傳感器、陶瓷壓力傳感器。

壓力傳感器的選型

壓力傳感器的選用可根據(jù)用途、所測壓力范圍、精度、電學(xué)要求等四個(gè)方面考慮。

用途：壓力傳感器可以測定絕對壓力、對大氣的相對壓力與壓差，可根據(jù)實(shí)際測定壓力來選擇壓力傳感器的結(jié)構(gòu)。

量程范圍：壓力傳感器的適用范圍是有分級的，原因是壓力傳感器的彈性膜片承受流體壓力是有一定的限制，所以只要壓力超限就會引起彈性膜片的破損。一般情況壓力傳感器都有20%-300%的過壓能力，而壓力傳感器說明書寫的最大壓力為耐壓極限的30%~80%。

精度：指的是壓力傳感器在某一特定溫度下應(yīng)用的精度，一般分超高精度、高精度、普通精度、低精度這四類。

電學(xué)要求：一般的壓力傳感器輸出為模擬量信號，近距離滿量程輸出可達(dá)100mV~150mV。

根據(jù)上述所述，其實(shí)壓力傳感器的選用只要考慮壓力傳感器最大過壓能力、精度與壓力量程、價(jià)格與壓力量程這三個(gè)因素。壓力傳感器的選擇以工程的工藝參數(shù)及工藝要求為依據(jù)。

什么是壓電效應(yīng)？壓電效應(yīng)有哪些種類？壓電傳感器的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特點(diǎn)是什么？能否用壓電傳感器測量靜態(tài)壓力？

壓電效應(yīng)：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)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的兩個(gè)相對表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷。當(dāng)外力去掉后，它又會恢復(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，這些電介質(zhì)也會發(fā)生變形，電場去掉后，電介質(zhì)的變形隨之消失，這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)，或稱為電致伸縮現(xiàn)象。依據(jù)電介質(zhì)壓電效應(yīng)研制的一類傳感器稱為為壓電傳感器。

壓電傳感器一般都是一些壓敏電阻。

這些壓力首先要有個(gè)變化過程。才可以實(shí)現(xiàn)電阻的變化

壓電式傳感器有哪幾種常用的測量轉(zhuǎn)換電路

壓電式壓力傳感器原理、特點(diǎn)及應(yīng)用 ●壓電式壓力傳感器的原理 ●壓電式壓力傳感器的原理主要是壓電效應(yīng)，它主要的壓電材料是：磷酸二氫胺、酒石酸鉀鈉和石英。

酒石酸鉀鈉具有很大的壓電系數(shù)和壓電靈敏度的，但是，它只可以使用在室內(nèi)的濕度和溫度都比較低的地方。

磷酸二氫胺是一種人造晶體，它可以在很高的濕度和很高的溫度的環(huán)境中使用，所以，它的應(yīng)用是非常廣泛的。

隨著技術(shù)的發(fā)展， 壓電效應(yīng)也已經(jīng)在多晶體上得到應(yīng)用了。例如：壓電陶瓷，鈮鎂酸壓電陶瓷、鈮酸鹽系壓電陶瓷和鈦酸鋇壓電陶瓷等等都包括在內(nèi)。 ●壓電式壓力傳感器的特點(diǎn) 以壓電效應(yīng)為工作原理的傳感器，是機(jī)電轉(zhuǎn)換式和自發(fā)電式傳感器。

它的敏感元件是用壓電的材料制作而成的，而當(dāng)壓電材料受到外力作用的時(shí)候，它的表面會形成電荷，電荷會通過電荷放大器、測量電路的放大以及變換阻抗以后，就會被轉(zhuǎn)換成為與所受到的外力成正比關(guān)系的電量輸出。

它是用來測量力以及可以轉(zhuǎn)換成為力的非電物理量，例如：加速度和壓力。

它有很多優(yōu)點(diǎn)：重量較輕、工作可靠、結(jié)構(gòu)很簡單、信噪比很高、靈敏度很高以及信頻寬等等。

但是它也存在著某些缺點(diǎn)：有部分電壓材料忌潮濕，因此需要采取一系列的防潮措施，而輸出電流的響應(yīng)又比較差，那就要使用電荷放大器或者高輸入阻抗電路來彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn)，讓儀器更好地工作。 ●壓電式壓力傳感器的應(yīng)用 壓電式壓力傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛：電聲學(xué)、生物醫(yī)學(xué)和工程力學(xué)等等。

它能夠測量發(fā)動(dòng)機(jī)里面的燃燒壓力，也能夠應(yīng)用在軍事方面。

它可以測量在膛中的槍炮子彈在擊發(fā)的那一刻，膛壓的改變量以及炮口所受到的沖擊波壓力。

它能夠測量很小的壓力，也能夠測量大的壓力。

由于它的使用壽命很長、重量較輕、體積較小、結(jié)構(gòu)較簡單，因此它所涉及的領(lǐng)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些。

在對建筑物、橋、汽車和飛機(jī)等的沖擊和震動(dòng)的測量，也是非常廣泛的。

特別是在宇航和航空的領(lǐng)域里，它的地位是很特殊的。

壓電式傳感器常用的測量轉(zhuǎn)換電路有以下幾種：

增益調(diào)節(jié)放大器：這是一種基本的測量轉(zhuǎn)換電路，用于放大傳感器輸出的微弱信號。增益調(diào)節(jié)放大器通常采用運(yùn)算放大器配置，并通過調(diào)整反饋電阻來調(diào)節(jié)放大倍數(shù)。該電路可以將傳感器輸出信號放大到適當(dāng)?shù)姆秶?，以便后續(xù)處理和測量。

橋式測量電路：壓電傳感器常常與橋式測量電路配合使用。橋式測量電路包括一個(gè)或多個(gè)傳感器元件，以及負(fù)載電阻和電源電源，通過比較傳感器元件兩端的電壓差異來測量物理量。橋式測量電路的輸出信號與物理量的變化成正比，通過相應(yīng)的測量電路進(jìn)行信號調(diào)理和處理。

運(yùn)算放大器濾波電路：為了濾除傳感器輸出中的噪聲和雜散信號，可以使用運(yùn)算放大器構(gòu)建濾波電路。濾波電路可以通過低通濾波、帶通濾波或其他濾波方式，抑制高頻噪聲和干擾，提高測量信號的信噪比和準(zhǔn)確性。

ADC轉(zhuǎn)換電路：壓電傳感器輸出的模擬信號通常需要轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進(jìn)行處理和存儲。這時(shí)可以使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。ADC轉(zhuǎn)換電路可以通過采樣和量化技術(shù)，將傳感器輸出的連續(xù)模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)值，以便于數(shù)字信號處理和分析。

壓力傳感器工作原理？

1、壓電式壓力傳感器工作原理：

壓電效應(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理，壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量，因?yàn)榻?jīng)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(shí)才得到保存。實(shí)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(dòng)態(tài)的應(yīng)力。

2、陶瓷壓力傳感器原理：

陶瓷壓力傳感器基于壓阻效應(yīng)，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個(gè)惠斯通電橋，由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的高度線性、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號，標(biāo)準(zhǔn)的信號根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0/3.0/3.3mv/v等，可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。

3、擴(kuò)散硅壓力傳感器原理：

擴(kuò)散硅壓力傳感器工作原理也是基于壓阻效應(yīng)，利用壓阻效應(yīng)原理，被測介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷)，使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，利用電子線路檢測這一變化，并轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)對應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測量信號。

4、藍(lán)寶石壓力傳感器原理：

利用應(yīng)變電阻式工作原理，采用硅-藍(lán)寶石作為半導(dǎo)體敏感元件，具有無與倫比的計(jì)量特性。因此，利用硅-藍(lán)寶石制造的半導(dǎo)體敏感元件，對溫度變化不敏感，即使在高溫條件下，也有著很好的工作特性；藍(lán)寶石的抗輻射特性極強(qiáng)；另外，硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件，無p-n漂移。

5、壓阻式力傳感器原理：

電阻應(yīng)變片是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一，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)。

壓電傳感器適合哪種測量？

壓電傳感器適合動(dòng)態(tài)測量因?yàn)樗鼫y量頻率可以去到很高，適合測量動(dòng)態(tài)的。

而就壓電式傳感器來說，由于壓電效應(yīng)，假設(shè)施加到壓電晶體的外力不變，外電路負(fù)載無窮大，積聚在極板上的電荷無處泄漏，直到外力消失為止。但是外電路負(fù)載無窮大是不可能存在的，就也是說電荷會泄漏的。所以說，壓電式傳感器不適合作靜態(tài)測量