应变式传感器与压电式传感器的区别
应变式传感器与压电式传感器是两种常见的传感器类型，它们在多个方面存在显著的区别。以下是对这两种传感器的详细比较：
一、测量原理
- 应变式传感器：基于测量物体受力变形所产生的应变，通过敏感元件（如电阻应变片）将应变转换为电阻的变化，进而推算出被测量的变化。具体来说，应变式传感器一般由电阻应变计、弹性体、传输电路三部分组成，通过安装在弹性体敏感表面的电阻应变计组成的惠斯通电桥电路，在外加电源的激励下，实现“力—应变—电阻—电信号变化”的转换。
- 压电式传感器：基于压电效应，即压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经过放大和变换阻抗后，成为正比于所受外力的电量输出。压电效应分为正压电效应和逆压电效应，其中正压电效应是压电式传感器的主要工作原理。
二、结构组成
- 应变式传感器：通常由敏感元件（如电阻应变片）和转换元件组成。敏感元件负责感知被测量的变化，而转换元件则将敏感元件的应变转换为电阻的变化。电阻应变片一般由敏感栅、基底、引线、盖片等组成。
- 压电式传感器：由压电材料和电极组成。当压电材料受到压力作用时，会在电极上产生电压。压电材料可以是压电单晶、压电多晶或有机压电材料。
三、应用范围
- 应变式传感器：主要用于测量应变、压力、加速度、重量等物理量。在土木工程、机械工程、航空航天等领域得到广泛应用。
- 压电式传感器：主要用于测量振动、声学、压力等物理量。在声学、地震工程、流量测量等领域得到广泛应用。
四、性能特点
- 应变式传感器：
- 分辨力高，能测出极微小的应变。
- 尺寸小、重量轻。
- 测量范围大，从弹性变形一直可测至塑性变形。
- 既可测静态，也可测快速交变应力。
- 具有电气测量的一切优点，如测量结果便于传送、记录和处理。
- 能在各种严酷环境中工作，如高温、低温、离心加速度、振动、磁场、放射性、化学腐蚀等条件。
- 价格低廉、品种多样，便于选择和大量使用。
- 压电式传感器：
- 频带宽、灵敏度高、信噪比高。
- 结构简单、工作可靠、重量轻。
- 某些压电材料需要防潮措施。
- 输出的直流响应差，需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。
综上所述，应变式传感器与压电式传感器在测量原理、结构组成、应用范围以及性能特点等方面都存在明显的区别。在实际应用中，应根据被测量的性质和要求选择合适的传感器类型。
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德森特传感曾工
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