Synhwyrydd pwysau
yw'r synhwyrydd a ddefnyddir amlaf mewn arfer diwydiannol. Fe'i defnyddir yn eang mewn amrywiol amgylcheddau awtomeiddio diwydiannol, sy'n cynnwys cadwraeth dŵr ac ynni dŵr, cludiant rheilffordd, adeiladau deallus, awtomeiddio cynhyrchu, awyrofod, milwrol, petrocemegol, ffynhonnau olew, pŵer trydan, llongau, offer peiriant, piblinell a llawer o ddiwydiannau eraill, y canlynol yn cyflwyno'n fyr rai egwyddorion synhwyrydd cyffredin a'u cymwysiadau. Synhwyrydd pwysau meddygol arall.
Mae'n un o'r synwyryddion a ddefnyddir amlaf mewn arfer diwydiannol. Yn gyffredinol, mae allbwn synwyryddion pwysau cyffredin yn signal analog. Mae signal analog yn cyfeirio at signal parhaus y mae ei baramedrau gwybodaeth o fewn ystod benodol. Neu mewn cyfnod parhaus o amser, gellir cyflwyno maint nodweddiadol ei wybodaeth gynrychioliadol fel arwydd o unrhyw werth ar unrhyw amrantiad. Mae'r synwyryddion pwysau a ddefnyddiwn fel arfer yn cael eu gwneud yn bennaf o effaith piezoelectrig, a gelwir synwyryddion o'r fath hefyd yn synwyryddion piezoelectrig.
Gwyddom fod crisialau yn anisotropig ac amorffaidd yn isotropig. Pan fydd rhywfaint o gyfrwng crisialog yn cael ei ddadffurfio gan rym mecanyddol i gyfeiriad penodol, mae effaith polareiddio yn digwydd; pan fydd y grym mecanyddol yn cael ei dynnu, bydd yn dychwelyd i gyflwr heb ei wefru, hynny yw, pan fydd dan bwysau, mae'n bosibl y bydd y crisialau hyn yn cynhyrchu effaith drydanol, a elwir yn effaith polareiddio. Mae gwyddonwyr wedi datblygu synhwyrydd pwysau yn seiliedig ar yr effaith hon.
Mae'r deunyddiau piezoelectrig a ddefnyddir yn bennaf mewn synwyryddion piezoelectrig yn cynnwys cwarts, tartrate sodiwm potasiwm ac amoniwm dihydrogen ffosffad. Yn eu plith, mae cwarts (silicon deuocsid) yn grisial naturiol, ac mae'r effaith piezoelectrig i'w chael yn y grisial hwn. O fewn ystod tymheredd penodol, mae'r eiddo piezoelectrig bob amser yn bodoli, ond ar ôl i'r tymheredd fod yn fwy na'r ystod hon, mae'r eiddo piezoelectrig yn diflannu'n llwyr (y tymheredd uchel hwn yw'r hyn a elwir yn "Pwynt Curie"). Gan fod y maes trydan yn newid ychydig gyda'r newid straen (hynny yw, mae'r cyfernod piezoelectrig yn gymharol isel), mae cwarts yn cael ei ddisodli'n raddol gan grisialau piezoelectrig eraill. Ac mae gan tartrate sodiwm potasiwm sensitifrwydd piezoelectrig gwych a chyfernod piezoelectrig, ond dim ond yn yr amgylchedd o dymheredd ystafell a lleithder isel y gellir ei gymhwyso. Mae ffosffad dihydrogen yn grisial artiffisial gyda dwysedd cymharol o 1.80 a phwynt toddi o 190 gradd. Gall wrthsefyll tymheredd uchel a lleithder cymharol uchel ac mae'n sefydlog yn yr awyr. Y hydoddedd mewn dŵr ar dymheredd ystafell (20 gradd) yw 37.4g, ychydig yn hydawdd mewn ethanol ac yn anhydawdd mewn aseton, felly fe'i defnyddiwyd yn helaeth. Ar hyn o bryd, mae'r effaith piezoelectrig hefyd yn cael ei gymhwyso i polycrystals, megis cerameg piezoelectrig cyfredol, gan gynnwys cerameg piezoelectrig bariwm titanate, PZT, cerameg piezoelectrig niobate, cerameg piezoelectrig magnesiwm niobate plwm, ac ati.
Yr effaith piezoelectrig yw prif egwyddor weithredol y synhwyrydd piezoelectrig, ac ni ellir defnyddio'r synhwyrydd piezoelectrig ar gyfer mesuriad statig, oherwydd dim ond pan fydd gan y ddolen rwystr mewnbwn anfeidrol y caiff y tâl ar ôl y grym allanol ei arbed. Nid yw hyn yn wir mewn gwirionedd, felly mae hyn yn pennu mai dim ond y straen deinamig y gall y synhwyrydd piezoelectrig ei fesur.
Defnyddir synwyryddion piezoelectrig yn bennaf wrth fesur cyflymiad, pwysau a grym. Mae cyflymromedr piezoelectrig yn gyflymromedr a ddefnyddir yn gyffredin. Mae ganddo fanteision strwythur syml, maint bach, pwysau ysgafn a bywyd gwasanaeth hir. Mae cyflymromedrau piezoelectrig wedi'u defnyddio'n helaeth wrth fesur dirgryniadau a sioc awyrennau, automobiles, llongau, pontydd ac adeiladau, yn enwedig ym meysydd hedfan ac awyrofod. Gellir defnyddio synwyryddion piezoelectrig hefyd i fesur pwysau hylosgi a mesuriadau gwactod y tu mewn i'r injan. Gellir ei ddefnyddio hefyd yn y diwydiant milwrol, er enghraifft, fe'i defnyddir i fesur newid pwysedd y siambr a phwysedd sioc tonnau'r muzzle ar hyn o bryd pan fydd y bwled gwn yn cael ei danio yn y siambr. Gellir ei ddefnyddio i fesur pwysau mawr a bach.
Defnyddir synwyryddion piezoelectrig yn eang hefyd mewn mesuriadau biofeddygol. Er enghraifft, mae meicroffonau cathetr fentriglaidd yn cael eu gwneud o synwyryddion piezoelectrig. Oherwydd bod mesur pwysedd deinamig mor gyffredin, mae cymhwyso synwyryddion piezoelectrig yn eang iawn.
Yn ogystal â synwyryddion piezoelectrig, mae yna hefyd synwyryddion piezoresistive a wneir trwy ddefnyddio'r effaith piezoresistive, synwyryddion straen gan ddefnyddio'r effaith straen, ac ati Mae'r gwahanol synwyryddion pwysau hyn yn defnyddio gwahanol effeithiau a gwahanol ddeunyddiau, a gallant eu chwarae mewn gwahanol achlysuron. defnydd unigryw.
