Какво е пиезоелектричен сензор за налягане?

Пиезоелектричният сензор за налягане е сензор, който използва пиезоелектричния ефект на пиезоелектричните материали за преобразуване на измереното налягане в електрически сигнал. Използвайте електрически компоненти и други машини, за да преобразувате измерваното налягане в електричество. Измервателен прецизен инструмент за свързана измервателна работа. Като трансмитери за налягане и сензори за налягане.

Пиезоелектрични сензори за налягане

Принцип на работа на пиезоелектричен сензор за налягане

Пиезоелектричните сензори за налягане се основават главно на пиезоелектричния ефект (пиезоелектричен ефект). Използвайте електрически компоненти и други машини, за да преобразувате измерваното налягане в електричество. След това извършете измерване с прецизни инструменти като трансмитери за налягане и сензори за налягане.

Пиезоелектричните сензори не могат да се използват при статични измервания. Причината е електрическият заряд след действието на външна сила. Когато веригата има безкрайно входно съпротивление, тя може да бъде запазена.

Но това не е така.

Следователно пиезоелектричните сензори могат да се използват само при динамични измервания.

Основните му пиезоелектрични материали са: дихидроген фосфат, натриево-калиев тартарат и кварц. Пиезоелектричният ефект се среща при кварца.

Когато напрежението се промени, електрическото поле се променя много малко и някои други пиезоелектрични кристали ще заменят кварца.

Калиев натриев тартарат, има голям пиезоелектричен коефициент и пиезоелектрична чувствителност. Въпреки това, той може да се използва само на закрито, където влажността и температурата са относително ниски.

Дихидроген фосфатът е вид изкуствен кристал. Може да се използва при висока влажност и висока температура. Следователно приложението му е много широко.

С развитието на технологиите пиезоелектричният ефект се прилага и при поликристалите. Например: пиезоелектрична керамика, пиезоелектрична керамика с ниобатна магнезиева киселина, пиезоелектрична керамика от серията ниобат и пиезоелектрична керамика с бариев титанат и др.

Сензорите, базирани на пиезоелектричния ефект, са сензори за електромеханично преобразуване и самогенериране. Неговите чувствителни компоненти са направени от пиезоелектрични материали.

Когато пиезоелектричният материал е подложен на външна сила, върху повърхността му ще се образува електрически заряд. Електрическият заряд ще бъде усилен от усилвателя на заряда, измервателната верига и преобразувания импеданс. Той ще бъде преобразуван в електрическа мощност, пропорционална на получената външна сила.

Използва се за измерване на сила и неелектрически физични величини, които могат да бъдат преобразувани в сила. Например: ускорение и налягане.

Той има много предимства: по-малко тегло, надеждна работа, проста структура, високо съотношение сигнал/шум, висока чувствителност и честотна лента на сигнала и др.

Но има и някои недостатъци: някои материали с напрежение са защитени от влага. Следователно е необходимо да се вземат редица мерки за защита от влага. И отговорът на изходния ток е сравнително слаб. Тогава е необходимо да се използва усилвател на заряд или верига с висок входен импеданс, за да се компенсира този недостатък. Накарайте инструмента да работи по-добре.

Разширено четене: Силиконов сензор за налягане

Свързани продукти:

Предимства и недостатъци на пиезоелектричен сензор за налягане

  1. Предимствата са честотна лента, висока чувствителност, високо съотношение сигнал/шум, проста структура, надеждна работа и леко тегло.
  2. Недостатъкът е, че някои пиезоелектрични материали се нуждаят от влагоустойчиви мерки. И изходният DC отговор е лош. Необходимо е да се използва верига с висок входен импеданс или усилвател на заряда, за да се преодолее този дефект.

Разширено четене: Цифров сензор за налягане-RS485

Принципът на работа на 5 общи сензора за налягане

В допълнение към пиезоелектричните сензори за налягане, описани в тази статия, има много трансмитери за налягане и сензори за налягане, които могат да преобразуват налягането в електрически сигнали.

И така, как тези трансмитери за налягане и сензори за налягане преобразуват сигналите за налягане в електрически сигнали? Какви са характеристиките на различните методи за преобразуване?

Тук съм обобщил принципите на измерване на няколко общи сензора за налягане за всички. надявам се, че може да ни помогне.

Пиезорезистивните сензори за налягане се основават главно на пиезорезистивен ефект (Пиезорезистивен ефект). Пиезорезистивният ефект се използва за описание на промяната на съпротивлението на материал при механично напрежение.

За разлика от пиезоелектричния ефект, описан по-горе, пиезорезистивният ефект предизвиква само промени на импеданса и не генерира електрически заряди.

Установено е, че повечето метални материали и полупроводникови материали имат пиезорезистивен ефект. Сред тях пиезорезистивният ефект в полупроводниковите материали е много по-голям от този в металите.

Разширено четене: принцип на работа на безжичен предавател за налягане

Пиезорезистивен сензор за налягане

Защото силицийът е основата на днешните интегрални схеми. Прилагането на пиезорезистивни елементи от силиций става много значимо.

Пиезорезистивните сензори за налягане обикновено се свързват към мостовете на Уитстон чрез проводници.

Обикновено чувствителното ядро ​​няма приложено налягане и мостът е в балансирано състояние (наречено нулева позиция). Когато сензорът се натисне, съпротивлението на чипа се променя и мостът ще загуби баланс.

Ако към моста се добави захранване с постоянен ток или напрежение. Мостът ще изведе сигнал за напрежение, съответстващ на налягането. По този начин промяната на съпротивлението на сензора се преобразува в изходен сигнал за налягане от електрическия мост.

Мостът открива промяната в стойността на съпротивлението и след усилване претърпява преобразуване на напрежение и ток. Преобразува се в съответния токов сигнал. Текущият сигнал се компенсира от нелинейния коригиращ контур. Това означава, че се произвежда стандартен изходен сигнал от 4-20 mA с линейна съответна връзка между входното напрежение.

За да се намали влиянието на температурните промени върху съпротивлението на сърцевината и да се подобри точността на измерване. Сензорът за налягане приема мерки за температурна компенсация, за да поддържа високо ниво на технически индикатори, като дрейф на нулата, чувствителност, линейност и стабилност.

Разширено четене: Електронен пресостат за въздушен компресор

Капацитивният сензор за налягане е сензор за налягане, който използва капацитет като чувствителен елемент за преобразуване на измереното налягане в промяна в стойността на капацитета.

Капацитивен сензор за налягане

Този вид сензор за налягане обикновено използва кръгъл метален филм или метално покритие като електрод на кондензатора. Когато филмът се деформира под натиск, капацитетът, образуван между филма и фиксирания електрод, се променя.

Електрическият сигнал, който има определена връзка с напрежението, може да бъде изведен през измервателната верига.

Капацитивният сензор за налягане е капацитивен сензор с променлива стъпка на полюсите. Той може да бъде разделен на единичен капацитивен сензор за налягане и диференциален капацитивен сензор за налягане.

Прочетете повече за Капацитивен преобразувател на налягане.

Различни сензори, които използват електромагнитни принципи, се наричат ​​колективно. Те включват главно индуктивни сензори за налягане, сензори за налягане на Хол и сензори за налягане с вихрови токове.

Разширено четене: как да калибрирате трансмитер за налягане

Принципът на работа на индуктивни сензори за налягане се дължи на различните магнитни материали и пропускливост.

Когато налягането действа върху диафрагмата, размерът на въздушната междина се променя и промяната на въздушната междина влияе върху промяната на индуктивността на намотката. Веригата за обработка може да преобразува промяната на тази индуктивност в съответния изходен сигнал. За да се постигне целта за измерване на налягането.

Този вид сензор за налягане може да бъде разделен на два типа според промяната на магнитната верига: променливо магнитно съпротивление и променлива магнитна пропускливост. Предимствата на индуктивните сензори за налягане са висока чувствителност и голям обхват на измерване. Недостатъкът е, че не могат да се използват във високочестотна динамична среда.

Сензори за налягане на Хол са направени въз основа на ефекта на Хол на определени полупроводникови материали.

Ефектът на Хол се отнася, когато твърд проводник е поставен в магнитно поле и през него протича ток.

Носителите на заряд в проводника са изместени на една страна от силата на Лоренц. След това се генерира напрежение (напрежение на Хол). Силата на електрическото поле, причинена от напрежението, ще балансира силата на Лоренц.

Чрез полярността на напрежението на Хол може да се потвърди, че токът вътре в проводника е причинен от движението на отрицателно заредени частици (свободни електрони).

Сензор за налягане на вихрови токове е сензор за налягане, базиран на ефекта на вихрови токове.

Ефектът на вихровия ток се причинява от пресичането на движещо се магнитно поле и метален проводник или перпендикулярното пресичане на движещ се метален проводник и магнитното поле.

Накратко, причинява се от ефекти на електромагнитна индукция. Това действие създава ток, циркулиращ в проводника.

Разширено четене: Какво е сензор за налягане?

Сензорът за налягане на вибриращ проводник е честотно чувствителен сензор.

Този вид измерване на честотата има желаната висока точност. Тъй като времето и честотата са физически параметри, които могат да бъдат точно измерени. А честотният сигнал може да игнорира влиянието на съпротивлението на кабела, индуктивността, капацитета и други фактори по време на процеса на предаване.

В същото време сензорът за налягане на вибриращата тел също има силна способност против смущения, малък дрейф на нулата, добри температурни характеристики, проста структура, висока разделителна способност, стабилна производителност. Удобен е за предаване, обработка и съхранение на данни. Лесно е да се реализира цифровизацията на инструмента.

Следователно вибриращите сензори за налягане могат да се използват и като едно от направленията за развитие на сензорната технология.

Разширено четене: Керамичен сензор за налягане на най-добра цена

Какво представлява сензорът за налягане на промиващата се диафрагма?

Може да ви хареса:

Предавател за налягане на парата

Трансмитерите за парно налягане се използват широко при измерване и управление на различни тръбопроводи за пара с висока температура...

Преобразуватели за криогенно налягане

Криогенен датчик за налягане за измерване на нискотемпературно налягане. -196℃~+125℃、-260℃/-350c(специално). Sino-Inst предлага разнообразие от сензори за налягане...

Сензори за налягане MEMS

Сензорите за налягане MEMS са сензори за налягане, произведени по технологията MEMS. MEMS сензорите за налягане включват силиконови пиезорезистивни...

Разширено четене: Сензор за високотемпературно налягане до 800°C

Sino-Instrument е световно признат доставчик и производител на
Датчици за налягане, разположени в Китай.

Страната с най-голям доставчик е Китай (континентален), който доставя 100% от Датчици за налягане съответно.

китайско-инструмент продава чрез зряла дистрибуторска мрежа, която достига до всички 50 щата и 30 страни по света.

Датчици за налягане продуктите са най-популярни на вътрешния пазар, Югоизточна Азия и Средния изток. 

Можете да гарантирате безопасността на продукта, като избирате от сертифицирани доставчици, със сертификат ISO9001, ISO14001.