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Technical articles賀德克HYDAC壓力傳感器的工作原理及特點(diǎn)
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壓力傳感器 英文名稱:pressure transducer 定義:能感受壓力并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。
壓力傳感器原理:
1、藍(lán)寶石壓力傳感器: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,具有倫比的計(jì)量特性。
2、壓阻式壓動(dòng)傳感器:電阻應(yīng)變片題阻式應(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)。
3、電式壓勵(lì)傳感器:電效應(yīng)是壓電傳感器的主要I作原理,電傳感器不能用于靜態(tài)測(cè)量,因?yàn)榻?jīng)過外力作后的電荷,只賄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,所以這決定了電傳感器只能夠測(cè)量動(dòng)態(tài)的應(yīng)力。
壓力傳感器的應(yīng)用:
1、在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用:壓力傳感器在液壓系統(tǒng)中主要是來完成力的閉環(huán)控制。當(dāng)控制閥芯突然移動(dòng)時(shí),在極短的時(shí)間內(nèi)會(huì)形成幾倍于系統(tǒng)工作壓力的尖峰壓力。
2、在注塑模具中的應(yīng)用:壓力傳感器可被安裝在注塑機(jī)的噴嘴、熱流道系統(tǒng)、冷流道系統(tǒng)和模具的模腔內(nèi),它能夠測(cè)量出塑料在注模、充模、保壓和冷卻過程中從注塑機(jī)的噴嘴到模腔之間處的塑料壓勵(lì)。
壓力傳感器的組成部分:
1、彈性元件是利用材料的彈性特性來完成各種功能的元件,稱為彈性元件。
2、電阻應(yīng)變片是一種能將物體上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成電阻變化的敏感元件,主要有金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩大類。
壓力傳感器的作用有哪些
壓力傳感器(Pressure Transducer)是能感受壓力信號(hào),并能按照一定的規(guī)律將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成可用的輸出的電信號(hào)的器件或裝置。
壓力傳感器通常由壓力敏感元件和信號(hào)處理單元組成。按不同的測(cè)試壓力類型,壓力傳感器可分為表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器。
壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中常用的一種傳感器,其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè),下面就簡(jiǎn)單介紹一些常用傳感器原理及其應(yīng)用。另有醫(yī)用壓力傳感器。
重載壓力傳感器是傳感器中一種,但是我們很少聽說這種壓力傳感器,它通常被用于交通運(yùn)輸應(yīng)用中,通過監(jiān)測(cè)氣動(dòng)、輕載液壓、制動(dòng)壓力、機(jī)油壓力、傳動(dòng)裝置、以及卡車/拖車的氣閘等關(guān)鍵系統(tǒng)的壓力、液力、流量及液位來維持重載設(shè)備的性能。
重載壓力傳感器是一種具有外殼、金屬壓力接口以及高電平信號(hào)輸出的壓力測(cè)量裝置。許多傳感器配有圓形金屬或塑料外殼,外觀呈筒狀,一端是壓力接口,另一端是電纜或連接器。這類重載壓力傳感器常用于端溫度及電磁干擾環(huán)境。工業(yè)及交通運(yùn)輸領(lǐng)域的客戶在控制系統(tǒng)中使用壓力傳感器,可實(shí)現(xiàn)對(duì)冷卻液或潤(rùn)滑油等流體的壓力測(cè)量和監(jiān)控。同時(shí),它還能夠及時(shí)檢測(cè)壓力尖峰反饋,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)阻塞等問題,從而即時(shí)找到解決方案。
重載壓力傳感器一直在發(fā)展,重載壓力傳感器為了能夠用于更加復(fù)雜的控制系統(tǒng),設(shè)計(jì)工程師必需提高傳感器精度同時(shí)需要降低成本便于實(shí)際應(yīng)用等要求。
壓力傳感器的主要作用及原理
壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英(二氧化硅)是一種天然晶體,壓電效應(yīng)就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的, 在一定的溫度范圍之內(nèi),壓電性質(zhì)一直存在,但溫度超過這個(gè)范圍之后,壓電性質(zhì)*消失(這個(gè)高溫就是所謂的“居里點(diǎn)”)。由于隨著應(yīng)力的變化電場(chǎng)變化微小 (也就說壓電系數(shù)比較低),所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數(shù),但是它只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才 能夠應(yīng)用。磷酸二氫胺屬于人造晶體,能夠承受高溫和相當(dāng)高的濕度,所以已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。
在現(xiàn)在壓電效應(yīng)也應(yīng)用在多晶體上,比如現(xiàn)在的壓電陶瓷,包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。
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(cè)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(cè)量動(dòng)態(tài)的應(yīng)力。 壓電傳感器主要應(yīng)用在加速度、壓力和力等的測(cè)量中。
壓電式加速度傳感器是一種常用的加速度計(jì)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu) 異的特點(diǎn)。壓電式加速度傳感器在飛機(jī)、汽車、船舶、橋梁和建筑的振動(dòng)和沖擊測(cè)量中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,特別是航空和宇航領(lǐng)域中更有它的特殊地位。壓電式 傳感器也可以用來測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒壓力的測(cè)量與真空度的測(cè)量。也可以用于工業(yè),例如用它來測(cè)量在膛中擊發(fā)的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊 波壓力。它既可以用來測(cè)量大的壓力,也可以用來測(cè)量微小的壓力。 壓電式傳感器也廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)測(cè)量中,比如說心室導(dǎo)管式微音器就是由壓電傳感器制成的,因?yàn)闇y(cè)量動(dòng)態(tài)壓力是如此普遍,所以壓電傳感器的應(yīng)用就非常廣。