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拉繩開關(guān)傳感器利用壓電材料實(shí)現(xiàn)力/電轉(zhuǎn)換。與其他類型的力傳感器相比，有以下特點(diǎn)：靜態(tài)剛性好，因而固有頻率高，靈敏度高，分辨率高；具有良好的線性、滯后以及重復(fù)性，可測(cè)頻帶寬，動(dòng)態(tài)誤差小，因此適用于動(dòng)態(tài)測(cè)力；由于采用石英晶體，熱釋電效應(yīng)小，無(wú)自發(fā)極化效應(yīng)，長(zhǎng)期使用性能穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)；體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝調(diào)整方便；石英晶體由不銹鋼殼體封裝，處于全密封狀態(tài)，因此耐腐蝕，耐潮濕；缺點(diǎn)是不適于測(cè)力靜態(tài)力。
拉繩開關(guān)傳感器輸出與被測(cè)力成正比的電荷量，一般與電荷放大器連接，把電荷量轉(zhuǎn)換成電壓來測(cè)定被測(cè)力大小。
拉繩開關(guān)傳感器結(jié)構(gòu)類型很多，但基本原理與結(jié)構(gòu)仍有電壓加速度和里傳感器大同小異。突出的不同點(diǎn)是，它必須通過彈性膜、盒等，把壓力收集、轉(zhuǎn)換成力，再傳遞給壓電元件。為保證靜態(tài)特性及其穩(wěn)定性，通常采用石英晶體做壓電元件。
拉繩開關(guān)傳感器按其彈性元件可分為活塞式和膜片使兩大結(jié)構(gòu)類型，這類傳感器主要是由本體、彈性元件和壓電元件組成，其壓電元件一般采用石英晶體做傳感器。傳感器的靈敏度可通過選擇疊加的晶片數(shù)確定。低、中壓力傳感器的量程為50MPa；高、超高壓力傳感器的測(cè)量范圍為4x10三次方~10的四次方MPa。
拉繩開關(guān)傳感器采用了壓縮式石英晶片組，被測(cè)壓力通過膜片和預(yù)緊筒傳遞給壓電組件。該傳感器在壓電組件和膜片間墊有陶瓷與鐵鎳鈹青銅兩種材料制成的溫度補(bǔ)償片，以補(bǔ)償長(zhǎng)時(shí)間緩變惡的熱干擾對(duì)彈性套筒預(yù)載的影響。在電組件上方裝有高密度合金質(zhì)量塊，以及極性相反的加速度補(bǔ)償晶片，以減小環(huán)境加速度干擾。 |
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