壓電式壓力傳感器

原理基于壓電效應(yīng)。壓電效應(yīng)是某些電介質(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(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的兩個(gè)相對(duì)表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷。當(dāng)外力去掉后，它又會(huì)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(chǎng)，這些電介質(zhì)也會(huì)發(fā)生變形，電場(chǎng)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)。壓電式壓力傳感器的種類和型號(hào)繁多，按彈性l敏感元件和受力機(jī)構(gòu)的形式可分為膜片式和活塞式兩類。性能參數(shù)壓力傳感器的種類繁多，其性能也有較大的差異，如何選擇較為適用的傳感器，做到經(jīng)濟(jì)、合理的使用。膜片式主要由本體、膜片和壓電元件組成。壓電元件支撐于本體上，由膜片將被測(cè)壓力傳遞給壓電元件，再由壓電元件輸出與被測(cè)壓力成一定關(guān)系的電信號(hào)。這種傳感器的特點(diǎn)是體積小、動(dòng)態(tài)特性好、耐高溫等?，F(xiàn)代測(cè)量技術(shù)對(duì)傳感器的性能出越來越高的要求。

造成壓力傳感器的零點(diǎn)漂移的主要有以下幾個(gè)原因：1.應(yīng)變片膠層有氣泡或者有雜質(zhì)2.應(yīng)變片本身性能不穩(wěn)定3.電路中有虛焊點(diǎn)4.彈性體的應(yīng)力釋放不完全；此外還和磁場(chǎng),頻率,溫度等很多有關(guān)系。電漂或一些漂移都會(huì)存在，但我們可以通過一些方式縮小其范圍或修正。零點(diǎn)熱漂移是影響壓力傳感器性能的重要指標(biāo)，受到廣泛重視。國際上認(rèn)為零點(diǎn)熱漂移僅取決于力敏電阻的不等性及其溫度非線性，其實(shí)零點(diǎn)熱漂移還與力敏電阻的反向漏電有關(guān)。在這點(diǎn)上，多晶硅可以吸除襯底中的重金屬雜質(zhì)，從而減小力敏電阻的反向漏電、改善零點(diǎn)熱漂移，提高傳感器的性能。(2)每條線纜裝設(shè)壓力傳感器不少于4個(gè)，靠近電話局的兩個(gè)壓力傳感器，相距不應(yīng)大干200m。縮小電漂移和修正電漂移還有哪些方式呢？零點(diǎn)電漂移除了影響壓力傳感器的測(cè)量精度和降低靈敏度之外，還有哪些重要影響呢？

正壓電效應(yīng)某些物質(zhì)，當(dāng)沿著一定方向?qū)ζ浼恿Χ蛊渥冃螘r(shí)，在一定表面上將產(chǎn)生電荷，當(dāng)外力去掉后，又重新回到正常的不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng) 。逆壓電效應(yīng)如果在這些物質(zhì)的極化方向施加電場(chǎng)，這些物質(zhì)就在一定方向上產(chǎn)生機(jī) 械變形或機(jī)械應(yīng)力，當(dāng)外電場(chǎng)撤去時(shí)，這些變形或應(yīng)力也隨之消失，這種現(xiàn) 象稱之為逆壓電效應(yīng)，或稱之為電致伸縮效應(yīng)。壓電材料明顯呈現(xiàn)壓電效應(yīng)的敏感功能材料叫壓電材料 。壓電單晶體，如石英、酒石酸鉀鈉等；多晶壓電陶瓷， 如鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛、鈮鎂酸鉛等，又稱為壓電陶瓷。壓力傳感器兩線制比較簡單，一般客戶都知道怎么接線，一根線連接電源正極，另一個(gè)線也就是信號(hào)線經(jīng)過儀器連接到電源負(fù)極，這種是最簡l單的，壓力傳感器三線制是在兩線制基礎(chǔ)上加了一個(gè)線，這根線直接連接到電源的負(fù)極，較兩線制麻煩一點(diǎn)。此外，聚偏二氟乙烯(PVDF) 作為一種新型的高分子物性型傳感材料得到廣泛的應(yīng)用。