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壓電式壓力傳感器的工作原理及應(yīng)用領(lǐng)域-揚(yáng)州達(dá)瑞電氣有限公司

2020-06-18 10:35:56

線路故障距離測試儀

壓電式壓力傳感器的工作原理及應(yīng)用領(lǐng)域
隨著技術(shù)的發(fā)展，壓電效應(yīng)也已經(jīng)在多晶體上得到應(yīng)用，目前壓電式壓力傳感器應(yīng)用多的主要壓電材料是：磷酸二氫胺、酒石酸鉀鈉和石英。石英是一種天然的晶體，壓電效應(yīng)就是在此晶體的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的。在規(guī)定的范圍里，壓電性質(zhì)是不會消失，而是一直存在的。線路故障距離測試儀在變電站內(nèi)對故障線路進(jìn)行測試，就可準(zhǔn)確地測出故障距離，確定故障桿塔，便于搶修人員快速查找故障，縮短搶修時(shí)間。如果溫度在這個(gè)規(guī)定的范圍之外，壓電性質(zhì)就會徹底地消失不見。當(dāng)應(yīng)力發(fā)生變化的時(shí)候，電場的變化很小很小，其他的一些壓電晶體就會替代石英。酒石酸鉀鈉具有很大的壓電系數(shù)和壓電靈敏度，但是只可以使用在室內(nèi)的濕度和溫度都比較低的地方。磷酸二氫胺是一種人造晶體，可以在很高的濕度和很高的溫度的環(huán)境中使用，因此應(yīng)用非常廣泛。
       壓電式壓力傳感器的原理主要是壓電效應(yīng)，它是利用電氣元件和其他機(jī)械把待測的壓力轉(zhuǎn)換成為電量，再進(jìn)行相關(guān)測量工作的測量精密儀器，比如很多壓力變送器和壓力傳感器。壓電傳感器不可以應(yīng)用在靜態(tài)的測量當(dāng)中，原因是受到外力作用后的電荷，當(dāng)回路有無限大的輸入抗阻的時(shí)候，才可以得以保存下來,因此壓電傳感器只可以應(yīng)用在動(dòng)態(tài)的測量當(dāng)中。
　   以壓電效應(yīng)為工作原理的傳感器，是機(jī)電轉(zhuǎn)換式和自發(fā)電式傳感器。它的敏感元件是用壓電的材料制作而成的，而當(dāng)壓電材料受到外力作用的時(shí)候，它的表面會形成電荷，電荷會通過電荷放大器、測量電路的放大以及變換阻抗以后，就會被轉(zhuǎn)換成為與所受到的外力成正比關(guān)系的電量輸出。它是用來測量力以及可以轉(zhuǎn)換成為力的非電物理量，例如：加速度和壓力。它有很多優(yōu)點(diǎn)：重量較輕、工作可靠、結(jié)構(gòu)很簡單、信噪比很高、靈敏度很高以及信頻寬等等。但是它也存在著某些缺點(diǎn)：有部分電壓材料忌潮濕，因此需要采取一系列的防潮措施，而輸出電流的響應(yīng)又比較差，那就要使用電荷放大器或者高輸入阻抗電路來彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn)，讓儀器更好地工作。
　   壓電式壓力傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，能夠測量發(fā)動(dòng)機(jī)里面的燃燒壓力使其在電聲學(xué)、生物醫(yī)學(xué)和工程力學(xué)使用頻繁。除了以上領(lǐng)域外，壓電式壓力傳感器也能夠應(yīng)用在軍事方面。它可以測量在膛中的槍炮子彈在擊發(fā)的那一刻，膛壓的改變量以及炮口所受到的沖擊波壓力。
       另外由于壓電式壓力傳感器的使用壽命很長、重量較輕、體積較小、結(jié)構(gòu)較簡單，因此它廣泛應(yīng)用在對建筑物、橋、汽車和飛機(jī)等的沖擊和震動(dòng)的測量，在宇航和航空的領(lǐng)域里也能起到特殊作用。

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