Sensor de pressão
é o sensor mais comumente usado na prática industrial. É amplamente utilizado em vários ambientes de automação industrial, envolvendo conservação de água e energia hidrelétrica, transporte ferroviário, edifícios inteligentes, automação de produção, aeroespacial, militar, petroquímica, poços de petróleo, energia elétrica, navios, máquinas-ferramentas, oleodutos e muitas outras indústrias, as seguintes apresenta brevemente alguns princípios comuns de sensores e suas aplicações. Outro sensor de pressão médica.
É um dos sensores mais utilizados na prática industrial. Geralmente, a saída de sensores de pressão comuns é um sinal analógico. Um sinal analógico refere-se a um sinal contínuo cujos parâmetros de informação estão dentro de um determinado intervalo. Ou em um intervalo de tempo contínuo, a quantidade característica de sua informação representativa pode ser apresentada como um sinal de qualquer valor em qualquer instante. Os sensores de pressão que costumamos usar são feitos principalmente de efeito piezoelétrico, e esses sensores também são chamados de sensores piezoelétricos.
Sabemos que os cristais são anisotrópicos e os amorfos são isotrópicos. Quando algum meio cristalino é deformado por força mecânica em uma determinada direção, ocorre o efeito de polarização; quando a força mecânica é removida, ela volta a um estado sem carga, ou seja, quando está sob pressão, um certo efeito elétrico, que é chamado de efeito de polarização. Os cientistas desenvolveram um sensor de pressão baseado neste efeito.
Os materiais piezoelétricos usados principalmente em sensores piezoelétricos incluem quartzo, tartarato de sódio e potássio e di-hidrogenofosfato de amônio. Entre eles, o quartzo (dióxido de silício) é um cristal natural, e o efeito piezoelétrico é encontrado neste cristal. Dentro de uma determinada faixa de temperatura, as propriedades piezoelétricas sempre existem, mas depois que a temperatura excede essa faixa, as propriedades piezoelétricas desaparecem completamente (essa alta temperatura é o chamado "ponto de Curie"). Como o campo elétrico muda ligeiramente com a mudança de tensão (ou seja, o coeficiente piezoelétrico é relativamente baixo), o quartzo é gradualmente substituído por outros cristais piezoelétricos. E o tartarato de sódio e potássio tem grande sensibilidade piezoelétrica e coeficiente piezoelétrico, mas só pode ser aplicado em ambiente de temperatura ambiente e baixa umidade. O dihidrogenofosfato é um cristal artificial com densidade relativa de 1,80 e ponto de fusão de 190 graus. Ele pode suportar alta temperatura e umidade relativamente alta e é estável no ar. A solubilidade em água à temperatura ambiente (20 graus) é de 37,4g, pouco solúvel em etanol e insolúvel em acetona, por isso tem sido amplamente utilizada. Atualmente, o efeito piezoelétrico também é aplicado a policristais, tais como cerâmicas piezoelétricas atuais, incluindo cerâmicas piezoelétricas de titanato de bário, PZT, cerâmicas piezoelétricas de niobato, cerâmicas piezoelétricas de niobato de chumbo e magnésio e semelhantes.
O efeito piezoelétrico é o principal princípio de funcionamento do sensor piezoelétrico, e o sensor piezoelétrico não pode ser utilizado para medição estática, pois a carga após a força externa só é salva quando o loop possui uma impedância de entrada infinita. Este não é o caso na realidade, então isso determina que o sensor piezoelétrico só pode medir o estresse dinâmico.
Sensores piezoelétricos são usados principalmente na medição de aceleração, pressão e força. O acelerômetro piezoelétrico é um acelerômetro comumente usado. Tem as vantagens de estrutura simples, tamanho pequeno, peso leve e longa vida útil. Os acelerômetros piezoelétricos têm sido amplamente utilizados na medição de vibração e choque de aeronaves, automóveis, navios, pontes e edifícios, especialmente nas áreas de aviação e aeroespacial. Sensores piezoelétricos também podem ser usados para medir a pressão de combustão e medições de vácuo dentro do motor. Também pode ser usado na indústria militar, por exemplo, é usado para medir a mudança da pressão da câmara e a pressão da onda de choque do cano no momento em que a bala da arma é disparada na câmara. Pode ser usado para medir pressões grandes e pequenas.
Sensores piezoelétricos também são amplamente utilizados em medições biomédicas. Por exemplo, microfones de cateter ventricular são feitos de sensores piezoelétricos. Como a medição de pressão dinâmica é tão comum, a aplicação de sensores piezoelétricos é muito ampla.
Além dos sensores piezoelétricos, existem também sensores piezoresistivos feitos usando o efeito piezorresistivo, sensores de deformação usando o efeito de deformação, etc. Esses diferentes sensores de pressão usam diferentes efeitos e materiais diferentes, e podem reproduzi-los em diferentes ocasiões. uso único.
