Basınç sensörü
endüstriyel uygulamada en sık kullanılan sensördür. Su koruma ve hidroelektrik, demiryolu taşımacılığı, akıllı binalar, üretim otomasyonu, havacılık, askeri, petrokimya, petrol kuyuları, elektrik enerjisi, gemiler, takım tezgahları, boru hattı ve diğer birçok endüstriyi içeren çeşitli endüstriyel otomasyon ortamlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. kısaca bazı ortak sensör ilkelerini ve uygulamalarını tanıtır. Başka bir tıbbi basınç sensörü.
Endüstriyel uygulamada en sık kullanılan sensörlerden biridir. Genel olarak, sıradan basınç sensörlerinin çıkışı bir analog sinyaldir. Bir analog sinyal, bilgi parametreleri belirli bir aralıkta olan sürekli bir sinyali ifade eder. Veya sürekli bir zaman aralığında, temsili bilgilerinin karakteristik miktarı herhangi bir anda herhangi bir değerin sinyali olarak sunulabilir. Genellikle kullandığımız basınç sensörleri esas olarak piezoelektrik etkiden oluşur ve bu tür sensörlere piezoelektrik sensörler de denir.
Kristallerin anizotropik ve amorfların izotropik olduğunu biliyoruz. Bazı kristal ortamlar belirli bir yönde mekanik kuvvet tarafından deforme edildiğinde, polarizasyon etkisi meydana gelir; mekanik kuvvet kaldırıldığında, yüksüz bir duruma, yani basınç altındayken geri dönecektir. Bu kristaller, polarizasyon etkisi adı verilen bir elektriksel etki üretebilir. Bilim adamları bu etkiden yola çıkarak bir basınç sensörü geliştirdiler.
Piezoelektrik sensörlerde esas olarak kullanılan piezoelektrik malzemeler arasında kuvars, potasyum sodyum tartarat ve amonyum dihidrojen fosfat bulunur. Bunlar arasında kuvars (silikon dioksit) doğal bir kristaldir ve piezoelektrik etki bu kristalde bulunur. Belirli bir sıcaklık aralığında piezoelektrik özellikler her zaman mevcuttur, ancak sıcaklık bu aralığı aştığında piezoelektrik özellikler tamamen kaybolur (bu yüksek sıcaklık "Curie noktası" olarak adlandırılır). Elektrik alanı, stresin değişmesiyle biraz değiştiğinden (yani, piezoelektrik katsayısı nispeten düşüktür), kuvarsın yerini yavaş yavaş diğer piezoelektrik kristaller alır. Potasyum sodyum tartrat, büyük piezoelektrik hassasiyete ve piezoelektrik katsayısına sahiptir, ancak yalnızca oda sıcaklığı ve düşük nem ortamında uygulanabilir. Dihidrojen fosfat, nispi yoğunluğu 1.80 ve erime noktası 190 derece olan yapay bir kristaldir. Yüksek sıcaklığa ve nispeten yüksek neme dayanabilir ve havada stabildir. Oda sıcaklığında (20 derece) suda çözünürlük 37.4 g, etanolde az çözünür ve asetonda çözünmez, bu nedenle yaygın olarak kullanılmaktadır. Şu anda, piezoelektrik etki, baryum titanat piezoelektrik seramikler, PZT, niyobat piezoelektrik seramikler, kurşun magnezyum niyobat piezoelektrik seramikler ve benzerleri dahil olmak üzere mevcut piezoelektrik seramikler gibi polikristallere de uygulanmaktadır.
Piezoelektrik etki, piezoelektrik sensörün ana çalışma prensibidir ve piezoelektrik sensör, statik ölçüm için kullanılamaz, çünkü dış kuvvetten sonraki yük yalnızca döngü sonsuz bir giriş empedansına sahip olduğunda kaydedilir. Gerçekte durum böyle değildir, bu nedenle piezoelektrik sensörün yalnızca dinamik stresi ölçebileceğini belirler.
Piezoelektrik sensörler esas olarak ivme, basınç ve kuvvet ölçümünde kullanılır. Piezoelektrik ivmeölçer, yaygın olarak kullanılan bir ivmeölçerdir. Basit yapı, küçük boyut, hafiflik ve uzun hizmet ömrü avantajlarına sahiptir. Piezoelektrik ivmeölçerler, özellikle havacılık ve uzay alanlarında uçak, otomobil, gemi, köprü ve binaların titreşim ve şok ölçümlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Piezoelektrik sensörler, motorun içindeki yanma basıncını ve vakum ölçümlerini ölçmek için de kullanılabilir. Askeri sanayide de kullanılabilir, örneğin silah mermisinin hazneye ateşlendiği anda hazne basıncının değişimini ve namlu ağzının şok dalgası basıncını ölçmek için kullanılır. Hem büyük hem de küçük basınçları ölçmek için kullanılabilir.
Piezoelektrik sensörler ayrıca biyomedikal ölçümlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin, ventriküler kateter mikrofonları piezoelektrik sensörlerden yapılmıştır. Dinamik basıncın ölçümü çok yaygın olduğu için piezoelektrik sensörlerin uygulaması çok geniştir.
Piezoelektrik sensörlere ek olarak, piezodirenç etkisi kullanılarak yapılan piezodirençli sensörler, gerinim etkisini kullanan gerinim sensörleri vb. vardır. Bu farklı basınç sensörleri farklı efektler ve farklı malzemeler kullanır ve bunları farklı durumlarda oynatabilir. benzersiz kullanım
