Trawsddygiadur pwysau a throsglwyddydd pwysau
Synhwyrydd yw trosi maint ffisegol i'w fesur yn swm ffisegol arall y gellir ei ddarllen a'i brosesu. Mewn rheolaeth fodern, signal trydanol yw'r swm ffisegol hwn; Bwriad y trosglwyddydd yw trosi prif signalau trydanol y synhwyrydd yn signalau trydanol safonol, megis signalau cerrynt o 4 -- 20mA, 0 -- 20mA, signalau foltedd o 0 -- 10V, {{3} }V. Mae'r synhwyrydd pwysau sylfaenol yn newid signal milivolt a achosir gan bwysau. Os oes gan y synhwyrydd gylched ymhelaethu a siapio i allbwn signal cerrynt neu foltedd safonol, gellir galw synhwyrydd o'r fath hefyd yn drosglwyddydd pwysau; Mae enw'r trosglwyddydd pwysau yn gymharol ag enw'r synwyryddion pwysau cynnar sy'n allbwn signalau milivolt. Mae gan y mwyafrif o synwyryddion pwysau modern signalau safonol allbwn uniongyrchol, felly mae'n bosibl integreiddio'r synwyryddion pwysau presennol a'r trosglwyddyddion pwysau.
egwyddor
Mae'r synhwyrydd pwysau a ddefnyddiwn fel arfer yn cael ei wneud yn bennaf o effaith piezoelectrig, a elwir hefyd yn synhwyrydd piezoelectrig.
Fel y gwyddom, mae grisial yn anisotropig, tra bod amorffaidd yn isotropig. Pan fydd rhywfaint o gyfrwng grisial yn cael ei ddadffurfio gan rym mecanyddol ar hyd cyfeiriad penodol, mae effaith polareiddio yn digwydd; Pan fydd y grym mecanyddol yn cael ei dynnu, bydd yn dychwelyd i'r cyflwr heb ei wefru eto, hynny yw, pan fydd dan bwysau, gall rhai crisialau gynhyrchu effaith drydanol, a elwir yn effaith polareiddio. Yn ôl yr effaith hon, mae gwyddonwyr wedi datblygu synhwyrydd pwysau.
Mae'r prif ddeunyddiau piezoelectrig a ddefnyddir mewn synwyryddion piezoelectrig yn cynnwys cwarts, tartrad sodiwm potasiwm a ffosffad dihydroammonium. Yn eu plith, mae cwarts (silicon deuocsid) yn grisial naturiol. Mae'r effaith piezoelectrig i'w chael yn y grisial hwn. O fewn ystod tymheredd penodol, mae eiddo piezoelectrig bob amser yn bodoli, ond y tu hwnt i'r ystod hon, mae eiddo piezoelectrig yn diflannu'n llwyr (y tymheredd uchel hwn yw'r hyn a elwir yn "Pwynt Curie"). Wrth i'r maes trydan newid ychydig gyda'r newid straen (hynny yw, mae'r cyfernod piezoelectrig yn gymharol isel), caiff cwarts ei ddisodli'n raddol gan grisialau piezoelectrig eraill. Mae gan tartrate sodiwm potasiwm sensitifrwydd piezoelectrig gwych a chyfernod piezoelectrig, ond dim ond ar dymheredd ystafell a lleithder isel y gellir ei ddefnyddio. Mae ffosffad dihydroammonium yn grisial artiffisial, a all wrthsefyll tymheredd uchel a lleithder eithaf uchel
Fe'i defnyddiwyd yn eang.
Ar hyn o bryd, mae 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.
Effaith piezoelectrig yw prif egwyddor weithredol synhwyrydd piezoelectrig. Ni ellir defnyddio synhwyrydd piezoelectrig ar gyfer mesur statig, oherwydd dim ond pan fydd gan y gylched rwystr mewnbwn anfeidrol y gellir arbed y tâl ar ôl cael ei weithredu gan rym allanol. Nid yw hyn yn wir yn ymarferol, felly dim ond 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 cyffredin. Mae gan y model cyfleustodau fanteision strwythur syml, cyfaint bach, pwysau ysgafn, bywyd gwasanaeth hir, ac ati Mae cyflymromedr piezoelectrig wedi'i ddefnyddio'n helaeth wrth fesur dirgryniad ac effaith awyrennau, automobiles, llongau, pontydd ac adeiladau, yn enwedig yn yr awyrennau a meysydd awyrofod. Gellir defnyddio synwyryddion piezoelectrig hefyd i fesur pwysedd hylosgi mewnol a gradd gwactod yr injan. Gellir ei ddefnyddio hefyd yn y diwydiant milwrol, er enghraifft, i fesur y newid mewn pwysedd turio a'r pwysau siocdon yn y trwyn ar hyn o bryd pan fydd bwled yn cael ei danio yn y turio. Gellir ei ddefnyddio i fesur pwysau mawr a bach.
Defnyddir synwyryddion piezoelectrig yn eang hefyd mewn mesur biofeddygol. Er enghraifft, mae meicroffonau cathetr fentriglaidd yn cael eu gwneud o synwyryddion piezoelectrig. Oherwydd bod mesur pwysau deinamig mor gyffredin, defnyddir synwyryddion piezoelectrig yn eang