压电式智能压力传感器的工作原理基于压电效应,这种效应利用了电气元件和机械装置将待测的压力转换为电信号,从而实现精确测量。这种类型的传感器广泛应用于智能变送器和其他类型的压力传感器中。然而,需要注意的是,压电传感器并不适用于静态测量,因为它们只能在受到外部力量作用时产生稳定的电荷。当输入阻抗接近无限大时,才可能保持这些变化。但实际上,由于存在限制,这种情况很难实现,因此它们主要被用于动态测量。
常见的压电材料包括磷酸二氢胺、酒石酸钾钠以及石英。这其中,石英是一种天然晶体,其发现是基于其内在的压电效应。在一定温度范围内,该特性保持不变,但当温度超出这个范围,所有相关特性都会丧失。如果施加在物体上的应力发生变化,那么产生的小型改变就可以通过检测到相对较小但可观察到的电子场变化来追踪。
尽管如此,不同类型的材料也具有各自独特之处,如酒石酸钾钠拥有高大的线性系数和灵敏度,但它只能在室内环境下使用,并且要求湿度和温度都非常低。而磷酸二氢胺则是一种人造晶体,它能够承受高温、高湿环境,因此得到了广泛应用。此外随着技术进步,多晶体中的某些元素,如铌镁酸、铌酸盐系陶瓷等,也开始被用于这一领域。