Clasificación e introducción de sensores de presión comunes

Presión común sensor Los sensores se dividen en 5 tipos. Los principios y aplicaciones de estos cinco tipos se describen a continuación: 1. Sensor de presión piezoeléctrico: Principio: principalmente debido al principio del efecto piezoeléctrico. Los materiales piezoeléctricos se utilizan principalmente en sensores piezoeléctricos. indicador de nivel Entre los materiales piezoeléctricos se incluyen el cuarzo, el tartrato de potasio y sodio y el fosfato dihidrógeno de amonio. El cuarzo/dióxido de silicio es un cristal natural, y en él se encuentra el efecto piezoeléctrico. Dentro de un cierto rango de temperatura, las propiedades piezoeléctricas siempre existen, pero cuando la temperatura supera este rango, desaparecen por completo. La alta temperatura es el llamado "punto de Curie". Dado que el campo eléctrico cambia poco con el cambio de tensión, es decir, el coeficiente piezoeléctrico es bajo, el cuarzo se está reemplazando gradualmente por otros cristales piezoeléctricos. El efecto piezoeléctrico se aplica a policristales, como cerámicas piezoeléctricas, incluyendo cerámicas piezoeléctricas de titanato de bario, PZT, cerámicas piezoeléctricas de niobato, cerámicas piezoeléctricas de niobato de plomo y magnesio, y similares. Aplicación: Los sensores piezoeléctricos se utilizan principalmente en la medición de aceleración, presión y fuerza. El acelerómetro piezoeléctrico es un acelerómetro de uso común. Tiene las ventajas de una estructura simple, tamaño pequeño, peso ligero y larga vida útil. Los acelerómetros piezoeléctricos se han utilizado ampliamente en la medición de vibraciones e impactos en aeronaves, automóviles, barcos, puentes y edificios, especialmente en los sectores de la aviación y la industria aeroespacial. Los sensores piezoeléctricos también se pueden utilizar para medir la presión de combustión y el vacío dentro del motor. Asimismo, se emplean en la industria militar, por ejemplo, para medir el cambio de presión en la cámara y la presión de la onda de choque en la boca del cañón al dispararse la bala. Permiten medir presiones tanto altas como bajas. Los sensores piezoeléctricos también se utilizan ampliamente en mediciones biomédicas. Por ejemplo, los micrófonos de los catéteres ventriculares están fabricados con sensores piezoeléctricos. Debido a la frecuencia de la medición de la presión dinámica, los sensores piezoeléctricos se utilizan ampliamente. Sin embargo, no se pueden utilizar para mediciones estáticas, ya que la carga tras la aplicación de una fuerza externa solo se conserva cuando el circuito tiene una impedancia de entrada infinita. Esto no ocurre en la realidad, por lo que el sensor piezoeléctrico solo puede medir la tensión dinámica. 2. Principio del sensor de presión de galga extensométrica: Debido al uso generalizado de sensores de presión piezorresistivos, el principio de funcionamiento de su galga extensométrica de resistencia metálica se basa en el fenómeno de cambio de valor de resistencia cuando la resistencia a la deformación se adsorbe en el material base con la deformación mecánica, comúnmente conocido como efecto de resistencia a la deformación. Una galga extensométrica de resistencia es un dispositivo sensible que convierte el cambio de deformación en el objeto medido en una señal eléctrica. Es uno de los componentes principales de los sensores de deformación piezorresistivos. Las galgas extensométricas de resistencia más utilizadas son las galgas extensométricas de resistencia metálica y las galgas extensométricas de semiconductor. Existen dos tipos de galgas extensométricas de resistencia metálica: galgas extensométricas filamentosas y galgas extensométricas de lámina metálica. Generalmente, la galga extensométrica se adhiere firmemente a la matriz que genera la deformación mecánica mediante un adhesivo especial. Cuando la tensión de la matriz cambia, la galga extensométrica de resistencia también se deforma, de modo que el valor de resistencia de la galga extensométrica cambia, por lo que el voltaje aplicado a la resistencia cambia. El cambio de resistencia de este tipo de galga extensométrica suele ser pequeño cuando se somete a tensión. Generalmente, este tipo de galga extensométrica constituye un puente de tensión, que es amplificado por el amplificador de instrumentación subsiguiente y luego transmitido al circuito de procesamiento (generalmente conversión A/D y CPU) pantalla o actuador. Estructura interna de la galga extensométrica de resistencia metálica: la galga extensométrica de resistencia está compuesta por material base, alambre o lámina de tensión metálica, lámina de protección aislante y cable conductor. Según los diferentes usos, el diseñador puede diseñar el valor de resistencia de la galga extensométrica de resistencia, pero debe tenerse en cuenta el rango del valor de resistencia: un valor de resistencia demasiado pequeño, la corriente de accionamiento requerida es demasiado grande y el calentamiento de la galga extensométrica hace que su propia temperatura sea demasiado alta; se utiliza en diferentes entornos, la resistencia de la galga extensométrica cambia demasiado, la deriva del cero de salida es evidente y el circuito de ajuste de cero es demasiado complicado. Una resistencia demasiado grande, la impedancia es demasiado alta y la capacidad de resistir interferencias electromagnéticas externas es deficiente. Generalmente, es de aproximadamente decenas de ohmios a decenas de miles de ohmios. 3. Sensor de presión cerámico: Principio: La presión actúa directamente sobre la superficie frontal del diafragma cerámico, provocando una ligera deformación del mismo. La resistencia de película gruesa está impresa en la parte posterior del diafragma cerámico y conectada para formar un puente de Wheatstone (puente cerrado). Debido al efecto piezorresistivo del varistor, el puente genera una señal de voltaje altamente lineal proporcional a la presión y también proporcional al voltaje de excitación. La señal estándar se calibra a 2,0/3,0/3,3 mV/V según los diferentes rangos de presión, etc., y puede ser compatible con sensores de galgas extensométricas. Mediante calibración láser, el sensor tiene alta estabilidad de temperatura y estabilidad temporal. El sensor tiene su propia compensación de temperatura de 0 a 70 °C y puede estar en contacto directo con la mayoría de los medios. Aplicación: La cerámica es un material reconocido por su alta elasticidad, resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste, resistencia a golpes y vibraciones. Las características de estabilidad térmica de la cerámica y su resistencia de película gruesa pueden hacer que su rango de temperatura de trabajo sea tan alto como -40~135℃, y tiene alta precisión y alta estabilidad de medición. El grado de aislamiento eléctrico es de 2kV, la señal de salida es fuerte y la estabilidad a largo plazo es buena. Los sensores cerámicos con altas características y bajo precio serán la dirección de desarrollo de los sensores de presión. En Europa y Estados Unidos, hay una tendencia a reemplazar por completo otros tipos de sensores. En China, cada vez más usuarios utilizan sensores cerámicos para reemplazar los sensores de presión de silicio difuso. 4. Principio del sensor de presión de silicio difuso: la presión del medio medido actúa directamente sobre el diafragma del sensor (acero inoxidable o cerámica),

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