O que é um sensor piezoelétrico? O que é um sensor de velocidade do vento?
1. Introdução aos sensores
Um sensor (nome em inglês: transdutor/sensor) é um dispositivo de detecção que pode detectar as informações medidas e converter as informações detectadas em sinais elétricos ou outras formas necessárias de saída de informações de acordo com certas regras para atender aos requisitos de transmissão, processamento e armazenamento de informações. , exibição, gravação e controle. Devido aos diversos tipos de sensores, neste artigo o editor apresenta apenas o sensor piezoelétrico e o sensor de velocidade do vento.
2. Sensor piezoelétrico
Em primeiro lugar, vamos dar uma olhada em alguns conhecimentos relevantes sobre sensores piezoelétricos. Sensores de pressão são os sensores mais comumente usados na prática industrial, e os sensores de pressão que normalmente usamos são fabricados principalmente com efeito piezoelétrico. Esses sensores também são chamados de sensores piezoelétricos.
Os materiais piezoelétricos usados principalmente em sensores piezoelétricos incluem quartzo, tartarato de potássio e sódio e di-hidrogenofosfato de amônio. Entre eles, o quartzo (dióxido de silício) é um cristal natural, e o efeito piezoelétrico é encontrado neste cristal. Dentro de uma determinada faixa de temperatura, a propriedade piezoelétrica sempre existe, mas quando a temperatura ultrapassa essa faixa, a propriedade piezoelétrica desaparece completamente (essa alta temperatura é o chamado “ponto Curie”). Como o campo elétrico muda ligeiramente com a mudança de tensão (ou seja, o coeficiente piezoelétrico é relativamente baixo), o quartzo é gradualmente substituído por outros cristais piezoelétricos. O tartarato de potássio e sódio possui grande sensibilidade piezoelétrica e coeficiente piezoelétrico, mas só pode ser aplicado em ambiente com temperatura e umidade ambiente relativamente baixas. O dihidrogenofosfato de amônio é um cristal artificial que pode suportar altas temperaturas e umidade relativamente alta, por isso tem sido amplamente utilizado.
3. Sensor de velocidade do vento
Depois de compreender o conhecimento relevante do sensor piezoelétrico, vamos dar uma olhada em algum conteúdo do sensor personalizado do copo de vento.
O sensor de velocidade do vento é um sensor de velocidade do vento muito comum, que foi inventado pela primeira vez por Robinson na Inglaterra. Na China, o sensor de velocidade do vento tem sido amplamente utilizado. A parte de detecção do sensor de velocidade do vento é composta por três ou quatro copos vazios cônicos ou hemisféricos. O copo oco é fixado nos suportes em forma de estrela de três pontas a 120 graus ou nos suportes em forma de cruz a 90 graus entre si. As superfícies côncavas dos copos são dispostas em uma direção e toda a estrutura do braço transversal é fixada em um eixo de rotação vertical.
Quando o vento sopra da esquerda, o copo de vento 1 é paralelo à direção do vento, e a força componente da pressão do vento no copo de vento 1 na direção mais perpendicular ao eixo do copo de vento é aproximadamente zero. As ventosas 2 e 3 se cruzam com a direção do vento em um ângulo de 60 graus. Para o copo de vento 2, a sua superfície côncava está voltada para o vento e suporta a maior pressão do vento; O copo de vento 3 tem uma superfície convexa voltada para o vento, e o vento ao seu redor torna a pressão do vento menor do que a do copo de vento 2. Devido à diferença de pressão entre o copo de vento 2 e o copo de vento 3 na direção perpendicular ao eixo do copo de vento, o copo de vento começa a girar no sentido horário.
Depois que o copo de vento começa a girar, porque o copo 2 gira ao longo da direção do vento, a pressão do vento diminui relativamente, enquanto o copo 3 gira contra o vento na mesma velocidade, a pressão do vento aumenta relativamente e a diferença de pressão do vento continua diminuindo. Após um período de tempo (velocidade constante do vento), quando a diferença de pressão parcial que atua nos três copos de vento for zero, os copos de vento girarão a uma velocidade uniforme. Desta forma, a velocidade do vento pode ser determinada de acordo com a velocidade do vento (rotações por segundo).
Quando o copo de vento gira, ele aciona o disco de corte multidente coaxial ou a haste magnética para girar e obtém um sinal de pulso proporcional à velocidade do copo de vento através do circuito. O sinal de pulso é contado pelo contador e o valor real da velocidade do vento pode ser obtido após a conversão. Atualmente, o novo anemômetro de rotor utiliza três copos, e o desempenho do copo cônico é melhor que o do hemisférico. Quando a velocidade do vento aumenta, o rotor pode aumentar rapidamente a velocidade para corresponder à velocidade do fluxo de ar. Quando a velocidade do vento diminui, devido à influência da inércia, a velocidade do vento não diminuirá imediatamente. Os anemômetros rotativos geralmente indicam velocidades de vento muito altas em rajadas e têm um efeito descomunal (produzem um erro médio de cerca de 10%).
