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淺談壓力變送器的操作原理、8個應用、3個優點以及4個缺點

來源:上海自動化儀表有限公司作者:發表時間:2019-08-06 09:57:47


壓力變送器的操作原理
      壓力變送器(也被稱為壓力傳感器)是使用壓力效應通過該能量轉換成電荷來測量加速度,壓力,應變,溫度或力的變化的裝置。一個傳感器可以是任何東西哪一種形式的能量轉換為另一種。壓力材料是一種傳感器。當我們擠壓這種壓力材料或施加任何力或壓力時,變送器將該能量轉換成電壓。該電壓是施加于其上的力或壓力的函數。
      由壓力變送器產生的電壓可以通過電壓測量儀器容易地測量。由于該電壓是施加在其上的力或壓力的函數,我們可以通過電壓讀數推斷出力/壓力是多少。以這種方式,可以通過使用壓力變送器直接測量諸如機械應力或力的物理量。
 

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壓力致動器
      壓力致動器與壓力變送器相反的方式起作用。它是電效應導致材料變形即拉伸或彎曲的材料。這意味著在壓力變送器中,當施加力以拉伸或彎曲它時,產生電勢,并且當在壓力致動器上時,施加電勢使其變形,即拉伸或彎曲。

 

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      壓力變送器由石英晶體組成,石英晶體由硅和氧以晶體結構排列。通常,所有晶體的晶胞(基本重復單元)是對稱的,但在壓力石英晶體中則不是。壓力晶體是電中性的。它們內部的原子可能不是對稱排列的,但它們的電荷是平衡的意味著正電荷抵消了負電荷。當沿著某個平面施加機械應力時,石英晶體具有產生電極性的獨特性質。基本上,有兩種類型的壓力。一個是壓力,另一個是拉力。
當存在無力的石英時,不會產生電荷。在壓縮力的情況下,在一側感應出正電荷,在相反側感應出負電荷。由于壓縮應力,晶體尺寸變得更薄更長。在拉伸力的情況下,與壓縮力相比,電荷反向感應,并且石英晶體變得更短和更胖。
      壓力變送器基于壓力效應的原理。壓力這個詞來自希臘語,意思是擠壓或按壓。壓力效應表明,當機械應力或力施加在石英晶體上時,在石英晶體表面上產生電荷。產生的電荷率將與施加于其上的機械應力的變化率成比例。壓力越高,電壓就越高。
壓力效應的一個獨特特征是它是可逆的意味著當它們施加電壓時,它們傾向于沿某一平面改變尺寸,即石英晶體結構被置于電場中,它將使石英晶體的變形量與強度成比例電場。如果將相同的結構放置在場反轉的電場中,則變形將相反。
 

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由于反向施加電場,石英晶體變短。
      它是自生變送器。它不需要電壓源來操作。壓力變送器產生的電壓隨施加的應力或力線性變化。壓力變送器具有高靈敏度。因此,它充當傳感器并且由于其出色的響應頻率而用于加速度計。壓力效應用于涉及聲音的產生和檢測,電子頻率產生的許多應用中。它作為點煙器的點火源,用于聲納,麥克風,力,壓力和位移測量。
使用壓力材料,壓力變送器可用于各種應用,包括:
      1.在麥克風中,聲壓被轉換成電信號,并且該信號最終被放大以產生更響亮的聲音。
      2.響應于快速減速而鎖定的汽車安全帶也使用壓力材料完成。
      3.它還用于醫療診斷。
      4.它用于廚房用的電動打火機。壓力變送器上產生的壓力會產生電信號,最終導致閃光燈閃爍。
      5.它們用于研究高速沖擊波和沖擊波。
      6.用于生育治療。
      7.用于噴墨打印機
      8.它也用于餐館或機場,當一個人走近門并且門自動打開時。在此,所使用的概念是當人靠近門時,在傳感器上施加壓力,由此產生電效應并且門自動打開。
壓力變送器的優點:
      1.不需要外力
      2.尺寸小,易于操作和使用
      3.高頻響應意味著參數變化非常快
壓力變送器的缺點是:
      1.它不適合靜態測量
      2.它受溫度影響
      3.輸出低,因此附加了一些外部電路
      4.很難為這種材料提供所需的形狀以及所需的強度。

 

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