德国Festo费斯托传感器工作原理及应用

德国Festo费斯托这个品牌，接触过仪表电器的朋友们，一定通说过，我们先了解一下品牌。德国FESTO费斯托是世界气动行业家通过ISO 9001认证的企业。FESTO的品牌质量包含许多方面，主要表现在智能化和易操作的产品设计、使用寿命长的产品、持久的效率优化以及全球化和全天的服务。FESTO的主要产品为：驱动器及附件、抓取及真空系统、定位技术、阀及附件、阀岛及线系统、比例技术、气源处理装置、管接头及附件、传感器及压力开关、气动控制技术、电子控制技术等。除了提供16，000多种标准气动产品之外，FESTO还为客户定制产品，以满足他们对特殊解决方案的需要。
费斯托的产品概述：
 FESTO费斯托气动产品包括：FESTO费斯托 气动阀和气动阀模块,FESTO费斯托 三联件及气源处理,FESTO费斯托 气缸 驱动器,FESTO费斯托 真空产品,FESTO费斯托 传感器和监控装置,FESTO费斯托 控制器 线系统,FESTO费斯托 气管 气管接头,FESTO费斯托 气动附件.
德国费斯托FESTO节流阀及单向节流阀用于双作用气缸的排气 流量控制。 在相反方向单向节流阀 完全打开，压缩空气可自由通过。
进气流量不受控制而只对排气流量 进行控制，可以将活塞保持在空气 缓冲之间 (即使负载有变化，也能起 到改进动作特性的效果)。
精密节流阀在性能上经过优化，适 合用于慢速状态 (-LF)。
压力传感器是工业实践中为常用的一种传感器，而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。我们知道，晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。某些晶体介质，当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应；当机械力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，也就是受到压力的时候，某些晶体可能产生出电的效应，这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。
如下图所示，感知组件系使用PZT强介质陶瓷体，在感知组件施加高压电而分极之，组件表面显现的正负电荷会和空气中相反之电荷结合而呈电气中和状。当组件的表面温度变化时，感知组件分极的大小会随着温度变化而变化，因此稳定时之电荷中和状态就崩溃，而感知组件表面电荷与吸着杂散电荷的缓和时间不同，所以会形成电气上的不平衡，而产生没有配对的电荷，如图(b)所示。

　　红外线传感器常用于无接触温度测量，气体成分分析和无损探伤，在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图，利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视，采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机的过热情况等。

压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失（这个高温就是所谓的“居里点”）。由于随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低），所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体，能够承受高温和相当高的湿度，所以已经得到了广泛的应用，在现在压电效应也应用在多晶体上，比如现在的压电陶瓷，包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。
压电效应是压电传感器的主要工作原理，压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。
压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用，特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业，例如用它来测量在膛中击发的一瞬间的膛压的变化冲击波压力。它既可以用来测量大的压力，也可以用来测量微小的压力。
压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中，比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的，因为测量动态压力是如此普遍，所以压电传感器的应用就非常广。除了压电传感器之外，还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器，利用应变效应的应变式传感器等，这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料，在不同的场合能够发挥它们独特的用途。

详见：德国Festo费斯托传感器工作原理及应用