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壓電傳感器

壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英（二氧化硅）是一種天然晶體，壓電效應就是在這種晶體中發現的，在一定的溫度范圍之內，壓電性質一直存在，但溫度超過這個范圍之后，壓電性質*消失（這個高溫就是所謂的“居里點”）。由于隨著應力的變化電場變化微小（也就說壓電系數比較低），所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數，但是它只能在室溫和濕度比較低的環境下才能夠應用。磷酸二氫胺屬于人造晶體，能夠承受高溫和相當高的濕度，所以已經得到了廣泛的應用。

壓電效應也應用在多晶體上，比如壓電陶瓷，包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。

壓電效應是壓電傳感器的主要工作原理，壓電傳感器不能用于靜態測量，因為經過外力作用后的電荷，只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態的應力。

壓電傳感器主要應用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度傳感器是一種常用的加速度計。它具有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優異的特點。壓電式加速度傳感器在飛機、汽車、船舶、橋梁和建筑的振動和沖擊測量中已經得到了廣泛的應用，特別是航空和宇航領域中更有它的特殊地位。壓電式傳感器也可以用來測量發動機內部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用于軍事工業，例如用它來測量子彈在膛中擊發的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。它既可以用來測量大的壓力，也可以用來測量微小的壓力。

壓電式傳感器也廣泛應用在生物醫學測量中，比如說心室導管式微音器就是由壓電傳感器制成的，因為測量動態壓力是如此普遍，所以壓電傳感器的應用就非常廣泛。

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壓力傳感器的技術參數

量程：0~0.5Mpa-0~200Mpa

精度：±0.25 %F·S

長期漂移：0.1% F·S

零點失調：±1% F·S-

滿程失調：±1% F·S-

零點溫漂：±0.05% F·S -℃

滿程溫漂：±0.05% F·S -℃

工作溫度：-40℃ ~ +120 ℃

存儲溫度：-40℃ ~ +120 ℃

補償溫度：-20℃ ~ +85 ℃

工作電壓：9~36VDC

電流輸出：4~20mA

毫伏輸出：0~5VDC

絕緣電阻：100MΩ(50VDC)

介質兼容：316SS或304不銹鋼

法蘭規格

零點漂移：DN50 PN4.0 GB9116.7-8.8 &DN80 PN4.0 GB9116.7-8.8

造成壓力傳感器的零點漂移的主要有以下幾個原因：

1.應變片膠層有氣泡或者有雜質

2.應變片本身性能不穩定

3.電路中有虛焊點

4.彈性體的應力釋放不*；此外還和磁場,頻率,溫度等很多有關系。電漂或一些漂移都會存在，但我們可以通過一些方式縮小其范圍或修正。

零點熱漂移是影響壓力傳感器性能的重要指標，受到廣泛重視。上認為零點熱漂移僅取決于力敏電阻的不等性及其溫度非線性，其實零點熱漂移還與力敏電阻的反向漏電有關。在這點上，多晶硅可以吸除襯底中的重金屬雜質，從而減小力敏電阻的反向漏電、改善零點熱漂移，提高傳感器的性能。

縮小電漂移和修正電漂移還有哪些方式呢？零點電漂移除了影響壓力傳感器的測量精度和降低靈敏度之外，還有哪些重要影響呢？

利用零點電漂移可以消除壓力傳感器的熱零點漂移，所謂零點漂移，是指當放大器的輸入端短路時，在輸入端有不規律的、變化緩慢的電壓產生的現象。產生零點漂移的主要原因是溫度的變化對晶體管參數的影響以及電源電壓的波動等，在多數放大器中，前級的零點漂移影響大，級數越多和放大倍數越大，則零點漂移越嚴重。

漂移的大小主要在于應變材料的選用，材料的結構或是組成決定其穩定性或是熱敏性。

材料選好后的加工制成也很重要，工藝不同，會生產出不同效果的應變值，關鍵也在于通過一些老化等調節后，電橋值的穩定或程規律的變化。

漂移的調節手段很多，大都根據廠家的條件或生產需求所決定，大多數廠家對零點漂移都控制得很好。溫度調節可通過內部溫度電阻和制熱零敏度電阻補償、老化等。

對于采用電路轉換的變壓器中，電路部份的漂移可用通過選用好的元器件和設計更合適的電路來補償。

應變材料要選靈敏系數高、溫度變化小的材料。

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故障檢測

檢查施工現場出現的故障，絕大多數是由于壓力傳感器使用和安裝方法不當引起的，歸納起來有幾個方面。

1、一次元件(孔板、遠傳測量接頭等)堵塞或安裝形式不對，取壓點不合理。

2、引壓管泄漏或堵塞，充液管里有殘存氣體或充氣管里有殘存液體，變送器過程法蘭中存有沉積物，形成測量死區。

3、變送器接線不正確，電源電壓過高或過低，指示表頭與儀表接線端子連接處接觸不良。

4、沒有嚴格按照技術要求安裝，安裝方式和現場環境不符合技術要求。

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