传感器发展与压电压阻传感器

传感器是一种能将物理量、化学量、生物量等转换成电信号的器件。其输出信号有不同形式。比如：电压，电流、脉冲、频率等，能满足信息传输、处理、记录、显示、控制等要求。因此，传感器是自动检测系统以及自动控制系统中不可缺少的元件。它能正确感受被测量的大小并转换成相应的输出量，对自动控制系统的质量起决定性作用。

传感器是工业测控系统和信息系统的基础元器件。新一代传感器的突出特征是多功能化、智能化、数字化、阵列化、微型化和微系统化。传感器受整机系统的需求牵动，但反过来又能推动整机系统的发展。一种新的传感器出现，随之而来就会出现一种新的整机和一个新的系统。因为传感器是系统获取信息的入口。即：它是为整机系统服务的。它的需求必然受整机系统牵引或制约。自动化程度越高，系统对传感器的要求就越高。世界许多发达国家都在加快对传感器新技术的研究与开发，并且都已取得极大的突破。原因是在当今的信息时代里，计算机技术和通讯技术都在飞速发展，不仅对传感器的精度、可靠性、响应速度、获取的信息星要求越来越高，而且还要求其成本要低廉，并且使用方便。很显然，传统的传感器因特性、功能、体积、成本等原因已难以满足要求而将逐渐被淘汰。

第一台旋转扭矩传感器与感应测量系统于1945年在市场上推出，它所根据的原理是如果下方加载的轴的轴向扭矩，扭转一个角度，转矩成比例。这个角度的角度测量系统可以测量。现代转矩传感器通常有模拟信号输出。在这些接口中，由相邻的功率模块和驱动器的干扰是可能的，尤其是在情况下，在过去对于这个长的进料管线和高动态，增加传感器的信号电平，信号电平为±5V和/或通常±10V。然而，在许多应用中的抗干扰能力是不够的。该解决方案是一种数字的电子传感器。现代扭矩传感器，集成电子位于轴上的区域，上面的直径减少，对被施加到的旋转部分的旋转变压器和旋转的电子附着在轴上。

压电式加速度传感器的性能和参数与压阻式加速度传感器的性能和参数一样，包括灵敏度、频率响应、精度误差等。但是，两者性能有较大差别，例如压电式加速度传感器是电容性的，高阻抗，而压阻式加速度传感器是电阻性，低阻抗；压电式加速度传感器的频响范围较窄，在恒定方向加速度下压电式加速度传感器不输出信号，通常其频响范围为2～270Hz；压电式加速度传感器的误差较小，通常约为压阻式加速度传感器的一半。

压电式加速度传感器的应用范围不如压阻式加速度传感器的应用范围广。目前，压电式加速度传感器大多用于机器设备的振动测量上，通过振动反映出设备、机器是否正常运行，以检测其故障，确保安全运行。加速度传感器仅适用于直线运动，而旋转运动不能采用上述传感器。通常，物体在旋转运动时物体的加速度不仅大小，且方向均要变化，因此旋转运动往往采用速度传感器，经微分电路后，得出加速度的输出信号，或采用其他传感器。