振筒式压电压力传感器原理、结构及性能与应用

  仪器信息网 ·  2012-11-23 08:51  ·  32169 次点击
1.原理和结构
当薄圆筒内侧受到压力作用时,圆筒的内张力增大,从而使其固有振动频率升高。利用此效应。只要测出振筒的固有振动频率,就可知道压力大小。圆筒的固有振动频率的测量精度决定于筒的谐振品质因数Q、信号处理电路和时钟信号精度。
图13-14示出圆筒式压电压力传感器的典型结构原理。圆筒振于由薄圆筒和具有一定刚度和质显的底座构成。沿圆周方向设置4枚压电元件,这些压电元件与放大器相联。
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调控放大器的相依和增益使环路的相位同相,环路增益为0dB,从而使圆筒以其固有振动独率(四次模)自激振荡。
2.性能和应用
振筒式压电压力传感器的一致性好;机械Q高,可达22000,灵敏度高:稳定性好。该传感器仅用简单的电子电路就可以获得很高的信噪比。
振简式压电压力传感器的重复性好;滞后小,通常小于0.005%F.S.。该传感器是频率输出,故分辨率很高,可达0.001%F.S。其耐振特性好,对于加速度20g,0-10000Nz外界振动,其输出几乎不变;工作温度范围宽,在-50—+110℃范围内.变化小于±0.02%F.S。
上述传感器主要应用于绝对压力计,特别是在高精度的气压计中使用。另外还应闭于携带式密度计中。表13-3列出口本横河北辰电机公司振筒式压电压力传愿器的特性。
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