Ce este un senzor piezoelectric? Ce este un senzor de viteză a vântului?
1. Introducere în senzori
Un senzor (denumire engleză: traductor/senzor) este un dispozitiv de detectare care poate detecta informațiile măsurate și poate transforma informațiile detectate în semnale electrice sau alte forme necesare de ieșire a informațiilor în conformitate cu anumite reguli pentru a îndeplini cerințele de transmitere, procesare, stocare a informațiilor. , afișare, înregistrare și control. Datorită numeroaselor tipuri de senzori, în acest articol, editorul introduce doar senzorul piezoelectric și senzorul de viteză a vântului cupa vântului.
2. Senzor piezoelectric
În primul rând, să aruncăm o privire asupra unor cunoștințe relevante despre senzorii piezoelectrici. Senzorii de presiune sunt cei mai folosiți senzori în practica industrială, iar senzorii de presiune pe care îi folosim de obicei sunt fabricați în principal folosind efectul piezoelectric. Astfel de senzori sunt numiți și senzori piezoelectrici.
Materialele piezoelectrice utilizate în principal în senzorii piezoelectrici includ cuarț, tartrat de sodiu și potasiu și fosfat dihidrogen de amoniu. Printre acestea, cuarțul (dioxid de siliciu) este un cristal natural, iar efectul piezoelectric se regăsește în acest cristal. Într-un anumit interval de temperatură, proprietatea piezoelectrică există întotdeauna, dar când temperatura depășește acest interval, proprietatea piezoelectrică dispare complet (această temperatură ridicată este așa-numitul „punct Curie”). Deoarece câmpul electric se modifică ușor odată cu schimbarea tensiunii (adică coeficientul piezoelectric este relativ scăzut), cuarțul este înlocuit treptat cu alte cristale piezoelectrice. Tartratul de sodiu de potasiu are o mare sensibilitate piezoelectrică și coeficient piezoelectric, dar poate fi aplicat numai într-un mediu cu temperatură și umiditate relativ scăzută a camerei. Fosfatul dihidrogen de amoniu este un cristal artificial, care poate rezista la temperaturi ridicate și umiditate relativ ridicată, așa că a fost utilizat pe scară largă.
3. Senzor de viteza vântului
După ce înțelegem cunoștințele relevante despre senzorul piezoelectric, să aruncăm o privire asupra conținutului senzorului personalizat al cupei de vânt.
Senzorul de viteză al vântului este un senzor de viteză foarte comun, care a fost inventat pentru prima dată de Robinson în Anglia. În China, senzorul de viteză a vântului a fost utilizat pe scară largă. Partea de detectare a senzorului de viteză a vântului este compusă din trei sau patru cupe goale conice sau semisferice. Carcasa goală a cupei este fixată pe suporturile în formă de stea cu trei colțuri la 120 de grade sau pe consolele în formă de cruce la 90 de grade unele cu altele. Suprafețele concave ale cupelor sunt dispuse într-o singură direcție, iar întregul cadru transversal al brațului este fixat pe o axă de rotație verticală.
Când vântul bate din stânga, cupa vântului 1 este paralelă cu direcția vântului, iar forța componentă a presiunii vântului asupra cupei vântului 1 în direcția cea mai perpendiculară pe axa cupei vântului este aproximativ zero. Cupele de vânt 2 și 3 se intersectează cu direcția vântului la un unghi de 60 de grade. Pentru cupa de vânt 2, suprafața sa concavă este orientată spre vânt și suportă cea mai mare presiune a vântului; cupa de vânt 3 are o suprafață convexă îndreptată spre vânt, iar vântul din jurul său face presiunea vântului mai mică decât cea a cupei de vânt 2. Datorită diferenței de presiune dintre cupa de vânt 2 și cupa de vânt 3 în direcția perpendiculară pe axa cupa de vânt, cupa de vânt începe să se rotească în sensul acelor de ceasornic.
După ce cupa vântului începe să se rotească, deoarece cupa 2 se rotește de-a lungul direcției vântului, presiunea vântului scade relativ, în timp ce cupa 3 se rotește împotriva vântului cu aceeași viteză, presiunea vântului crește relativ, iar diferența de presiune a vântului continuă să scadă. După o perioadă de timp (viteză constantă a vântului), când diferența de presiune parțială care acționează asupra celor trei cupe de vânt este zero, cupele de vânt se vor roti cu o viteză uniformă. În acest fel, viteza vântului poate fi determinată în funcție de viteza cupei vântului (rotații pe secundă).
Când cupa de vânt se rotește, conduce discul de tăiere coaxial cu mai mulți dinți sau tija magnetică să se rotească și obține un semnal de impuls proporțional cu viteza cupei de vânt prin circuit. Semnalul pulsului este numărat de contor, iar valoarea reală a vitezei vântului poate fi obținută după conversie. În prezent, noul anemometru cu rotor folosește trei cupe, iar performanța cupei conice este mai bună decât cea a celei emisferice. Când viteza vântului crește, rotorul poate crește rapid viteza pentru a se potrivi cu viteza fluxului de aer. Când viteza vântului scade, datorită influenței inerției, viteza vântului nu va scădea imediat. Anemometrele rotative indică de obicei o viteză prea mare a vântului în rafale și au un efect extraordinar (produce o eroare medie de aproximativ 10 la sută).
