I sensori di pressione sono i sensori più comunemente usati nella pratica industriale, ei sensori di pressione che usiamo solitamente sono principalmente costituiti dall'effetto piezoelettrico. Tali sensori sono anche chiamati sensori piezoelettrici.
Sappiamo che i cristalli sono anisotropi e amorfi sono isotropi. Alcuni mezzi cristallini, quando deformati dalla forza meccanica in una certa direzione, hanno un effetto di polarizzazione; quando la forza meccanica viene rimossa, ritornerà allo stato di scarica, cioè, se sottoposto a pressione, questi cristalli potrebbero produrre un effetto di uscita di elettricità, che è chiamato effetto di polarizzazione. Gli scienziati hanno sviluppato sensori di pressione basati su questo effetto.
I materiali piezoelettrici utilizzati principalmente nei sensori piezoelettrici includono quarzo, tartrato di sodio e potassio e fosfato diidrogeno. Tra questi, il quarzo è una specie di cristallo naturale. L'effetto piezoelettrico si trova in questo cristallo. La proprietà piezoelettrica esiste sempre entro un certo intervallo di temperatura, ma dopo che la temperatura supera questo intervallo, la proprietà piezoelettrica scompare completamente (questa alta temperatura è il cosiddetto "punto di Curie"). Poiché il campo elettrico cambia poco con il cambiamento di stress (cioè il coefficiente piezoelettrico è relativamente basso), il quarzo viene gradualmente sostituito da altri cristalli piezoelettrici. Il tartrato di sodio e di potassio ha una grande sensibilità piezoelettrica e un coefficiente piezoelettrico, ma può essere applicato solo in un ambiente a bassa temperatura ambiente e umidità. Il diidrogeno fosfato è un cristallo artificiale che può resistere a temperature elevate e umidità relativamente elevata, quindi è stato ampiamente utilizzato.
L'effetto piezoelettrico è il principale principio di funzionamento del sensore piezoelettrico. Il sensore piezoelettrico non può essere utilizzato per la misurazione statica, poiché la carica elettrica dopo la forza esterna viene salvata solo quando il loop ha un'impedenza di ingresso infinita. Questo non è il caso, quindi questo determina che il sensore piezoelettrico può misurare solo tensioni dinamiche.
I sensori piezoelettrici sono utilizzati principalmente nella misurazione di accelerazione, pressione e forza. Un accelerometro piezoelettrico è un accelerometro comunemente usato. Ha le caratteristiche di struttura semplice, dimensioni ridotte, peso leggero e lunga durata. Gli accelerometri piezoelettrici hanno trovato ampia applicazione nelle misurazioni di vibrazioni e urti in aeromobili, automobili, navi, ponti ed edifici, in particolare nei settori aerospaziale e aerospaziale. I sensori piezoelettrici possono anche essere utilizzati per misurare la misurazione della pressione di combustione all'interno del motore e la misurazione del vuoto.
