Language
المشاهدات: 17 المؤلف: محرر الموقع وقت النشر: 2020-11-10 الأصل: موقع
ما هو السيراميك الكهرضغطي؟
جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية الخزفي الانضغاطي هو جهاز يستخدم التأثير الكهرضغطي لقياس القوة الدافعة الكهربائية الناتجة عن القوة الميكانيكية المطبقة على المادة الكهرضغطية. وهي تعتمد على مبدأ تحويل الطاقة الكهروميكانيكية، وبشكل أساسي قياس القوة عن طريق تحويل البيانات المكتسبة إلى شحنة كهربائية، بالإضافة إلى كميات أخرى مثل الضغط والتسارع ودرجة الحرارة والإجهاد.
تُستخدم محولات الطاقة الخزفية الكهرضغطية في الغالب لقياس الحركة المرنة واللمس والاهتزاز والصدمات. يمكن استخدامها في العديد من المجالات مثل العلاج الطبي والفضاء والإلكترونيات الاستهلاكية والأدوات النووية. يعد السيراميك الكهرضغطي مهمًا لأن الاهتزاز والصدمات يقللان من عمر الأنظمة الإلكترونية والكهروميكانيكية، مما يعني أن الخيوط الهشة وأسلاك الربط تميل إلى الضغط. بسبب الصدمة والصدمة النبضية، قد تحدث أعطال متقطعة للنظام.
كيف يعمل المستشعر الكهرضغطي؟
مبدأ عمل المستشعر الكهرضغطي هو التأثير الكهرضغطي. نشأت الكهرضغطية، والتي تعني حرفيًا الضغط أو الضغط. وكما يوحي الأخير، فإننا نقوم بالضغط على بلورة الكوارتز لتوليد الجهد. لذلك، فإن مبدأ عمل مستشعر السيراميك الكهرضغطي هو تطبيق الطاقة الميكانيكية على بلورة pzt مستشعر كهرضغطية سيراميك بيزو . الخطوات المحددة هي كما يلي.
1. يتم وضع البلورة الكهرضغطية بين لوحين معدنيين. عادة ما تكون اللوحتان المعدنيتان في حالة توازن مثالي (حتى لو لم يتم ترتيبهما بشكل متماثل) ولن يوصلا أي تيار.
2. تمارس اللوحة المعدنية ضغطًا ميكانيكيًا أو قوة على المادة لإجبار الشحنة في البلورة على فقدان التوازن. تظهر الشحنات السلبية والإيجابية المفرطة على الجانب الآخر من سطح بلورة pzt.
3. تقوم اللوحة المعدنية بتجميع هذه الشحنات، والتي يمكن استخدامها لتوليد الجهد وإرسال التيار عبر الدائرة المحولة إلى كهرضغطية.
عند تحديد التأثير الكهرضغطي، من المهم جدًا فهم سلوك البلورات الكهرضغطية. أجهزة استشعار سيراميكية كهرضغطية تعتمد على التأثير الكهرضغطي والتي يمكن أن تعمل من قوى عرضية أو طولية أو قصية، فهي غير حساسة للمجالات الكهربائية والإشعاع الكهرومغناطيسي. في نطاق واسع من درجات الحرارة، تكون استجابته أيضًا خطية جدًا، لذا فهو مستشعر مثالي مناسب للبيئات القاسية.
مزايا أجهزة الاستشعار الخزفية الكهرضغطية
استجابة عالية التردد: وهذا يعني أنه يمكن بسهولة استشعار المعلمات المتغيرة بسرعة كبيرة.
استجابة عابرة عالية: يمكنها اكتشاف أحداث الميكروثانية وتوفير مخرجات خطية.
الناتج العالي: يمكن قياسه في الدوائر الإلكترونية.
حجم صغير وبنية قوية: وهذا يعني سهولة التعامل معها.
