應(yīng)變式傳感器與壓電式傳感器的區(qū)別

上海自儀公司應(yīng)變式傳感器與壓電式傳感器是兩種常見的傳感器類型，它們?cè)诙鄠€(gè)方面存在顯著的區(qū)別。以下是對(duì)這兩種傳感器的詳細(xì)比較：

一、測(cè)量原理

應(yīng)變式傳感器：基于測(cè)量物體受力變形所產(chǎn)生的應(yīng)變，通過敏感元件（如電阻應(yīng)變片）將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻的變化，進(jìn)而推算出被測(cè)量的變化。具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)變式傳感器一般由電阻應(yīng)變計(jì)、彈性體、傳輸電路三部分組成，通過安裝在彈性體敏感表面的電阻應(yīng)變計(jì)組成的惠斯通電橋電路，在外加電源的激勵(lì)下，實(shí)現(xiàn)“力—應(yīng)變—電阻—電信號(hào)變化”的轉(zhuǎn)換。

壓電式傳感器：基于壓電效應(yīng)，即壓電材料受力后表面產(chǎn)生電荷。此電荷經(jīng)過放大和變換阻抗后，成為正比于所受外力的電量輸出。壓電效應(yīng)分為正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)，其中正壓電效應(yīng)是壓電式傳感器的主要工作原理。

二、結(jié)構(gòu)組成

應(yīng)變式傳感器：通常由敏感元件（如電阻應(yīng)變片）和轉(zhuǎn)換元件組成。敏感元件負(fù)責(zé)感知被測(cè)量的變化，而轉(zhuǎn)換元件則將敏感元件的應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻的變化。電阻應(yīng)變片一般由敏感柵、基底、引線、蓋片等組成。

壓電式傳感器：由壓電材料和電極組成。當(dāng)壓電材料受到壓力作用時(shí)，會(huì)在電極上產(chǎn)生電壓。壓電材料可以是壓電單晶、壓電多晶或有機(jī)壓電材料。

三、應(yīng)用范圍

應(yīng)變式傳感器：主要用于測(cè)量應(yīng)變、壓力、加速度、重量等物理量。在土木工程、機(jī)械工程、航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

壓電式傳感器：主要用于測(cè)量振動(dòng)、聲學(xué)、壓力等物理量。在聲學(xué)、地震工程、流量測(cè)量等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

四、性能特點(diǎn)

應(yīng)變式傳感器：

分辨力高，能測(cè)出極微小的應(yīng)變。

尺寸小、重量輕。

測(cè)量范圍大，從彈性變形一直可測(cè)至塑性變形。

既可測(cè)靜態(tài)，也可測(cè)快速交變應(yīng)力。

具有電氣測(cè)量的一切優(yōu)點(diǎn)，如測(cè)量結(jié)果便于傳送、記錄和處理。

能在各種嚴(yán)酷環(huán)境中工作，如高溫、低溫、離心加速度、振動(dòng)、磁場(chǎng)、放射性、化學(xué)腐蝕等條件。

價(jià)格低廉、品種多樣，便于選擇和大量使用。

壓電式傳感器：

頻帶寬、靈敏度高、信噪比高。

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、重量輕。

某些壓電材料需要防潮措施。

輸出的直流響應(yīng)差，需要采用高輸入阻抗電路或電荷放大器來(lái)克服這一缺陷。

上海自儀公司綜上所述，應(yīng)變式傳感器與壓電式傳感器在測(cè)量原理、結(jié)構(gòu)組成、應(yīng)用范圍以及性能特點(diǎn)等方面都存在明顯的區(qū)別。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)被測(cè)量的性質(zhì)和要求選擇合適的傳感器類型。