什么是|壓力傳感器
什么是壓力傳感器呢？其實(shí)壓力傳感器在現(xiàn)實(shí)生活中得到廣泛應(yīng)用，比如說(shuō)心室導(dǎo)管式微音器就是由壓電 傳感器制
成的，因?yàn)闇y(cè)量動(dòng)態(tài)壓力是如此普遍，所以壓電傳感器的應(yīng)用就非常廣泛。 除了壓電傳感器之外，還有利用壓阻效
應(yīng)制造出來(lái)的壓阻傳感器，利用應(yīng)變效應(yīng)的應(yīng)變 式傳感器等，這些不同的壓力傳感器利用不同的效應(yīng)和不同的材料
，在不同的場(chǎng)合能夠 發(fā)揮它們獨(dú)特的用途。
壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器，而我們通常使用的壓力傳感器主 要是利用壓電效應(yīng)制造而成的，
這樣的傳感器也稱(chēng)為壓電傳感器。
我們知道，晶體是各向異性的，非晶體是各向同性的。某些晶體介質(zhì)，當(dāng)沿著一定 方向受到機(jī)械力作用發(fā)生變
形時(shí)，就產(chǎn)生了極化效應(yīng)；當(dāng)機(jī)械力撤掉之后，又會(huì)重新回 到不帶電的狀態(tài)，也就是受到壓力的時(shí)候，某些晶體可
能產(chǎn)生出電的效應(yīng)，這就是所謂 的極化效應(yīng)�？茖W(xué)家就是根據(jù)這個(gè)效應(yīng)研制出了壓力傳感器。
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(yīng)就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的，在一定的溫度范 圍之內(nèi)，壓電性質(zhì)一直存在，但溫度超過(guò)這個(gè)范圍之后
，壓電性質(zhì)完全消失（這個(gè)高溫 就是所謂的 “ 居里點(diǎn) ” ）。由于隨著應(yīng)力的變化電場(chǎng)變化微�。ㄒ簿驼f(shuō)壓電系
數(shù)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(shù)，但是它
只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應(yīng)用。磷酸二氫胺屬于人 造晶體，能夠承受高溫和相當(dāng)高的濕度，所以已
經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。
在現(xiàn)在壓電效應(yīng)也應(yīng)用在多晶體上，比如現(xiàn)在的壓電陶瓷，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(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理，壓電傳感器不能用于靜態(tài)測(cè)量，因?yàn)榻?jīng)過(guò) 外力作用后的電荷，只有在
回路具有無(wú)限大的輸入阻抗時(shí)才得到保存。實(shí)際的情況不是 這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測(cè)量動(dòng)態(tài)的應(yīng)
力。
壓電傳感器主要應(yīng)用在加速度、壓力和力等的測(cè)量中。壓電式加速度傳感器是一種 常用的加速度計(jì)。它具有結(jié)
構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)異的特點(diǎn)。壓電 式加速度傳感器在飛機(jī)、汽車(chē)、船舶、橋梁和建筑的振
動(dòng)和沖擊測(cè)量中已經(jīng)得到了廣泛 的應(yīng)用，特別是航空和宇航領(lǐng)域中更有它的特殊地位。壓電式傳感器也可以用來(lái)測(cè)
量發(fā) 動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒壓力的測(cè)量與真空度的測(cè)量。也可以用于軍事工業(yè)，例如用它來(lái)測(cè)量槍炮 子彈在膛中擊發(fā)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(lái)測(cè)量大的壓 力，也可以用來(lái)測(cè)量微小的壓力。
