基本介紹
- 中文名:壓電式壓力感測器
- 原理:用正壓電效應
- 種類:主要分為膜片式和活塞式
- 套用:生物醫學測量
簡介,套用,
簡介
壓電式壓力感測器大多是利用正壓電效應製成的。正壓電效應是指:當晶體受到某固定方向外力的作用時,內部就產生電極化現象,同時在某兩個表面上產生符號相反的電荷;當外力撤去後,晶體又恢復到不帶電的狀態;當外力作用方向改變時,電荷的極性也隨之改變;晶體受力所產生的電荷量與外力的大小成正比。逆壓電效應又稱電致伸縮效應,是指對晶體施加交變電場引起晶體機械變形的現象。用於電聲和超聲工程的一般使用逆壓電效應製造的變送器。
基於壓電效應的壓力感測器。它的種類和型號繁多,按彈性敏感元件和受力機構的形式可分為膜片式和活塞式兩類。膜片式主要由本體、膜片和壓電元件組成(見圖)。壓電元件支撐於本體上,由膜片將被測壓力傳遞給壓電元件,再由壓電元件輸出與被測壓力成一定關係的電信號(見壓電式感測器)。這種感測器的特點是體積小、動態特性好、耐高溫等。現代測量技術對感測器的性能出越來越高的要求。例如用壓力感測器測量繪製內燃機示功圖,在測量中不允許用水冷卻,並要求感測器能耐高溫和體積小。壓電材料最適合於研製這種壓力感測器。比較有效的辦法是選擇適合高溫條件的石英晶體切割方法,例如XYδ(+20°~+30°)割型的石英晶體可耐350℃的高溫。而LiNbO3單晶的居里點高達1210℃,是製造高溫感測器的理想壓電材料。