压电传感器应用

  仪器网 ·  2012-07-14 23:38  ·  11104 次点击
压电传感器由于机理的局限性仅适用于脉动力、冲击力、振动等物理参数的测量。由于压电材料的不同,用途也不尽相同。天然石英晶体主要用于实验室标准传感器制作,压电陶瓷因其灵敏度高多用于力和振动测量,而高分子压电材料则用于定性测量。
一、高分子压电材料应用
1.压电区域报警
压电区域报警是在特定区域内埋设高分子压电材料制成的单芯屏蔽电缆。屏蔽层与大地相连,它与芯线之间以聚偏二氟乙烯(PVDF)材料为充填介质构成分布电容。当有人或重物压迫时,电缆受到挤压而产生压电脉冲,该信号可通过电荷放大器输送至监控系统处理。若区域已经划分并编码,可定性判断出压迫点的大致方位。如果人或重物移动压迫时,可通过离散脉冲发生时间间隔与区域编码逻辑判断出移动路线,以便采取必要措施进行防范。见图17-6。
[attach]49898[/attach]
2.高分子压电薄膜震动感应片
利用高分子压电材料的延伸性可制作出薄膜型震动感应片(见图17-7),用于贵重物品柜台、外展示橱窗、展览馆及其他受振动易碎介质的保护。
使用时将其粘贴在需保护物品上。当这些物品遭受打击的瞬间,压电薄膜受到剧烈振动,表面产生电荷Q。在两个引脚之间输出尖刺窄脉冲,其幅位U=Q/C。此位经放大电路处理后,送至监控系统再做后处理。
二、压电陶瓷应用
压电陶瓷通常被制成片状,使用时考虑到输出信一号强度一般将两片或多片粘接在一起,连接方法有串联和并联之分。现时大多采用并联。见图17-8。
[attach]49899[/attach]
按图接法,总电容址为cz=∑ci,总电荷量Qz=∑Qi,总输出电压为单片输出电压Ui=Qi/Ci。
三、压电动态力传感器
动态力测量一般采用两压电片并联连接,其结构见图17-9。
[attach]49900[/attach]
受压上盖与底座用扁平埋头螺丝连接组成等效电容的正极板;两压电片反向叠压,用电极连接组成负电荷输出,周围用绝缘套管与其他金属介质隔离;前置放大器安装于传感器一侧。当动态力F施加于受压_七盖时,有负电荷通过电极输出到前置放大器,经放大将信号用电缆输出。
来源:《石油计量及检测技术概论》,转载请注明出处-仪器交易(www.cncal.com)

0 条回复

暂无讨论,说说你的看法吧!

 回复

你需要  登录  或  注册  后参与讨论!