淺析壓力傳感器的定義

　　電阻壓力傳感器定義

 

　　被測的動態(tài)壓力作用在彈性敏感元件上，使它產(chǎn)生變形，在其變形的部位粘貼有電阻應(yīng)變片，電阻應(yīng)變片感受動態(tài)壓力的變化，按這種原理設(shè)計的傳感器稱為電阻應(yīng)變式壓力傳感器。

 

　　壓電式壓力傳感器是利用壓電材料的壓電效應(yīng)，將壓力轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號。經(jīng)放大器、記錄器而得到欲測的動態(tài)壓力參數(shù)。

 

　　1壓電式壓力傳感器的工作原理

 

　　由于壓電傳感器受到力時，其表面聚集著數(shù)量相等而極性相反的電荷Q，而晶體片本身又是絕緣體，很顯然這樣的晶體片就構(gòu)成了電容器，若極扳間電容為CO時，在兩極板間呈現(xiàn)的電壓為：

 

　　QUC因此壓電傳感器可以等效為一個電壓源和一個串聯(lián)電容表示的等效電路或把壓電傳感器等效—個電荷源與一個電容CO并聯(lián)的電荷等效電路。

 

　　壓電作感器的前置放大器可分兩類，即高輸入阻抗電壓放大器，其輸出電壓與輸入電壓成正比，這種電壓前置放大器一般也稱為阻抗變換器；另一種是電荷放大器，其輸出電壓與輸入電荷成比例。

 

　　A電壓放大器的工作原理

 

　　由于電壓放大器具將高輸入阻抗和低輸出阻抗的特點，因此壓電傳感器經(jīng)過電壓故大器后就變?yōu)榈妥杩馆敵隽耍@就可以用光線示波器或普通儀器進行記錄。

 

　　B電荷放大器的工作原理

 

　　電荷放大器能將高內(nèi)阻的電荷轉(zhuǎn)換為低內(nèi)阻電壓輸出，且輸出電壓正比輸入電荷，因此電荷放大器同樣起著阻抗變換的作用。它實際上是一個具有深度電容負反饋的高增益運算放大器。

 

　　2壓電式壓力傳感器的特點主要有

 

　　自震頻率高

 

　　能適應(yīng)惡劣環(huán)境（如花炮沖擊波壓力）低頻性能差

 

　　溫度效應(yīng)敏感

 

　　使用及維修使用比較苛刻

 

　　電感式壓力傳感器的工作原理

 

　　這種傳感器是將壓力的變化量轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電感變化量輸入給放大器和記錄器。如下圖所示。

 

　　電感傳感器的工作原理圖

 

　　1—鐵芯2—銜鐵3—膜盒p—作用壓力

 

　　鐵芯1和銜鐵2均由導(dǎo)磁性材料硅鋼片或坡莫合金制成。銜鐵和鐵芯之間有空隙?，在壓力作用下，銜鐵隨膜盒3上下運動，磁路中的氣隙?隨之改變，使線圈的磁阻發(fā)生變化，從而引起線圈電感的變化。線圈中的電感等于單位電流所產(chǎn)生的磁鏈。電感量2002WSLμσ

 

　　=00WSμ---線圈的匝數(shù)

 

　　空氣的導(dǎo)磁率氣隙面積

 

　　上式為電感壓力傳感器的基本特性公式，它表示由于壓力P的變化引起膜片銜鐵氣隙?的變化，使得磁路中線圈電感也有相應(yīng)的變化，而測出電感量的變化，就能得到壓力的大小。