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压电式压力传感器灵敏度的测量方法

时间: 2022-02-21 01:41:20 来源:杉本集团

压电式压力传感器灵敏度的测量方法
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  压电式压力传感器的性能主要用瞬变压力信号发生器和正弦信号发生器测量。瞬变压力信号发生器是指产生阶跃波或其他非周期信号的压力发生器, 目前,主要用激波管阶跃压力发生器,它利用激波在流体中传播或者在一个刚性表面上反射产生阶跃压力,以激发传感器的自振,它尤其适用于测量高频响应的压力传感器。正弦信号发生器是一种产生正弦压力信号的装置,分为以下几类:

  (1)谐振空腔测量法:这种方法通常采用活塞、汽笛等激发密闭空腔的空气振动,产生周期变化的压力。一般谐振空腔的压力在峰值较小,而且,频率很低的情况下才是一个良好的正弦波,当压力峰值较大,频率较高时波型失真;

  (2)非谐振空腔测量法:其工作原理是设法调制通过容器的气流而产生周期变化的压力;

  (3)喇叭式压力发生器:动圈式喇叭通电后产生振动,使空气耦合腔内的气压作正弦变化,形成波动的声压信号。

  上述压力传感器的测量方法,激波管阶跃压力发生器主要用于高频、大量程压力传感器的测定,是目前应用广泛的压力标定装置。谐振空腔和非谐振空腔式的正弦信号发生器由于在高频、高压的条件 下,波形严重畸变,故一般只用于小压力或低频范围的测量,但该系统较为复杂。喇叭式压力发生器可产生波形良好的高频压力,但空气中的声压较小,测量误差较大。因此,现行的测量装置中尚无理想的测量压电微压传感器灵敏度的系统。

  目前,压电式微压传感器发展迅速,新研制出的一类传感器由于采用压电单晶片结构,并内置前置放大器,放大微弱信号并实现阻抗变换,从而使传感器具有量程小、灵敏度高、抗干扰性好等特点。这类传感器已广泛用于脉搏、管壁压力波动等微小信号的检测,因此,迫切需要一种简便的测量装置测量传感器的性能。对此,本文借鉴水声测量中水听器的校准方法,提出用油腔波动声压测量压电式微压传感器的灵敏度及频响。

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