真(zhen)空壓(ya)力(li)傳感器(qi)通常由敏(min)感元(yuan)件(jian)和(he)轉換(huan)元(yuan)件(jian)兩(liang)部(bu)分(fen)組成。敏(min)感元(yuan)件(jian)是(shi)指傳感器(qi)能直(zhi)接(jie)感受(shou)到(dao)或響(xiang)應被(bei)測物(wu)的部(bu)分(fen);轉換(huan)元(yuan)件(jian)是(shi)指傳感器(qi)的壹部(bu)分(fen),它(ta)將敏(min)感元(yuan)件(jian)感(gan)受(shou)到(dao)的或響(xiang)應的(de)測量應變轉換(huan)成適合傳輸或測(ce)量的電(dian)信號(hao)。
由於(yu)傳感器(qi)的輸出信號(hao)壹般很弱(ruo),需(xu)要對其進行調制和(he)放(fang)大。隨著集成(cheng)技(ji)術的發展(zhan),人(ren)們(men)也(ye)將這(zhe)部(bu)分(fen)電(dian)路和(he)電(dian)源等電(dian)路安(an)裝(zhuang)在傳感器(qi)內(nei)部(bu)。這(zhe)樣,傳感器(qi)可以(yi)輸出易於(yu)處(chu)理和(he)傳輸的有(you)用信(xin)號(hao)。過去(qu)技(ji)術相對落(luo)後的(de)時(shi)候,所(suo)謂的傳感器(qi)是指上(shang)面的(de)敏(min)感元(yuan)件(jian),發送器(qi)就是(shi)上(shang)面的(de)轉換(huan)元(yuan)件(jian)。
通(tong)常是指將變化的(de)壓(ya)力(li)信號(hao)轉換(huan)為相應的(de)電(dian)阻(zu)或電(dian)容信(xin)號(hao)的敏(min)感元(yuan)件(jian)。壓(ya)力(li)變送器(qi)壹般是指由壓(ya)敏(min)元(yuan)件(jian)和(he)調節(jie)回(hui)路組成的(de)壹套完整(zheng)的(de)壓(ya)力(li)測量回(hui)路單元(yuan)。壹般可直(zhi)接(jie)輸出與壓(ya)力(li)成線性(xing)關(guan)系(xi)的標(biao)準電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)或電(dian)流信(xin)號(hao),供儀(yi)表、PLC、采集卡等設(she)備(bei)直(zhi)接(jie)采集。
真(zhen)空壓(ya)力(li)傳感器(qi)主(zhu)要基於(yu)壓(ya)電(dian)效應(壓(ya)電(dian)效應),它(ta)利(li)用電(dian)氣元(yuan)件(jian)和(he)其他機(ji)械將要測量的壓(ya)力(li)轉換(huan)為電(dian)能,然(ran)後執(zhi)行相關(guan)的(de)測(ce)量工作(zuo)。精(jing)密儀(yi)器(qi),如許(xu)多壓(ya)力(li)變送器(qi)和(he)壓(ya)力(li)傳感器(qi)。
壓(ya)電(dian)效應可(ke)分為(wei)正壓(ya)電(dian)效應和(he)逆(ni)壓(ya)電(dian)效應。
(1)逆(ni)表電(dian)效應
逆(ni)壓(ya)電(dian)效應是(shi)指向晶(jing)體(ti)施(shi)加交變電(dian)場(chang)以引(yin)起晶(jing)體(ti)機(ji)械變形的(de)現象(xiang),也稱為(wei)電(dian)致伸縮(suo)效(xiao)應。具(ju)有(you)逆(ni)壓(ya)電(dian)效應的(de)換(huan)能器(qi)可用(yong)於(yu)電(dian)聲和(he)超(chao)聲工程。壓(ya)電(dian)變形有(you)五(wu)種(zhong)基本形式(shi):厚(hou)度(du)變形、長(chang)度(du)變形、體(ti)積(ji)變形、厚(hou)度(du)剪切(qie)和(he)平面剪切(qie)。壓(ya)電(dian)晶(jing)體(ti)是(shi)各向(xiang)異(yi)性(xing)的(de),並(bing)非(fei)所有(you)的晶(jing)體(ti)都能(neng)在這五(wu)種(zhong)狀態(tai)下產(chan)生(sheng)壓(ya)電(dian)效應。
(2)正(zheng)外電(dian)效應
當晶(jing)體(ti)在固(gu)定(ding)方(fang)向(xiang)上(shang)受(shou)到(dao)外力時(shi),內(nei)部(bu)會發生(sheng)電(dian)極化現象(xiang),並在某些(xie)兩個(ge)表面上(shang)產(chan)生(sheng)與符(fu)號(hao)相反(fan)的(de)電(dian)荷;當外力被(bei)消除時(shi),晶(jing)體(ti)恢(hui)復到不(bu)帶電(dian)狀態(tai);當它(ta)改變時(shi),電(dian)荷的極性(xing)也(ye)隨(sui)之(zhi)改變;晶(jing)體(ti)力(li)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)荷量與外力的(de)大小成正比。大多數壓(ya)電(dian)傳感器(qi)都是(shi)利(li)用正(zheng)壓(ya)電(dian)效應制(zhi)成的(de)。