Language
محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية هو جهاز يحول الاهتزاز الميكانيكي إلى إشارات كهربائية أو اهتزازات ميكانيكية مدفوعة بمجال كهربائي. تستخدم الأجهزة الكهروصوتية البوليمرية الكهرضغطية التأثير الكهرضغطي المستعرض للبوليمر، بينما يستخدم تصميم محول الطاقة البوليمر الكهروضغطي. إن اهتزاز الانحناء لرقاقة أحادية ثنائية الشكل أو كهرضغطية مدفوعة بمجال كهربائي خارجي يمكن أن ينتج أجهزة كهروصوتية مثل الميكروفون، وسماعة ستيريو، ومكبر صوت باستخدام المبادئ المذكورة أعلاه. في الوقت الحاضر، تركز الأبحاث المتعلقة بالأجهزة الكهروصوتية البوليمرية الكهرضغطية بشكل أساسي على خصائص البوليمرات الكهرضغطية، وتطور الأجهزة التي يصعب تحقيقها بواسطة التقنيات الحالية الأخرى ولها وظائف كهروصوتية خاصة، مثل الهواتف المضادة للضوضاء وأنظمة نقل الإشارات بالموجات فوق الصوتية ذات النطاق العريض.
يتم تصنيع أجهزة استشعار الضغط الكهرضغطية باستخدام التأثير الكهرضغطي للمواد الكهرضغطية. الهيكل الأساسي لل مستشعر السيراميك Pzt . يظهر نظرًا لأن كمية شحن المادة الكهرضغطية ثابتة، يجب توخي الحذر بشكل خاص عند التوصيل لتجنب التسرب. يتميز مستشعر الضغط الكهرضغطي بمزايا الإشارة المولدة ذاتيًا، وإشارة الخرج الكبيرة، والاستجابة عالية التردد، والحجم الصغير والهيكل الثابت. والعيب هو أنه لا يمكن استخدامه إلا لقياسات الطاقة الحركية. ويلزم وجود كابل خاص، وتكون عملية الاسترداد الذاتي بطيئة عند التعرض لاهتزاز مفاجئ أو ضغط زائد.
(2) مستشعر التسارع الكهرضغطي:
ال عنصر السيراميك الكهرضغطي عمومًا من رقاقتين كهرضغطية. يتكون يتم طلاء الأقطاب الكهربائية على كلا سطحي الرقاقة الكهرضغطية، ويتم سحب الخيوط. يتم وضع كتلة على الرقاقة الكهرضغطية، وتتكون الكتلة بشكل عام من معدن التنغستن الكبير نسبيًا أو سبيكة ذات جاذبية نوعية عالية. يتم تحميل الكتلة مسبقًا بزنبرك أو مسمار صلب، ويتم وضع المجموعة بأكملها في غلاف معدني للقاعدة الأصلية. من أجل عزل أي إجهاد من قطعة الاختبار يتم نقلها إلى العنصر الكهرضغطي لتجنب إخراج إشارة كاذبة، فمن الضروري عمومًا زيادة سماكة القاعدة أو استخدام مادة ذات صلابة عالية نسبيًا. وزن الجسم والقاعدة هو تقريبا وزن المستشعر. عند القياس، يتم تثبيت قاعدة المستشعر وقطعة الاختبار معًا بشكل صارم. عندما يتعرض المستشعر لقوة اهتزاز، نظرًا لأن صلابة المستقبِل والكتلة كبيرة نسبيًا، والكتلة صغيرة نسبيًا، يمكن اعتبار القصور الذاتي للكتلة صغيرًا. ولذلك فإن الكتلة تخضع لنفس حركة المستقبِل وتخضع لقوة قصورية معاكسة لاتجاه التسارع. وبالتالي فإن الكتلة لها قوة انفعال تتناسب مع التسارع المؤثر عليها محول السيراميك اسطوانة بيزو . نظرًا لأن الرقاقة الكهرضغطية لها تأثير كهرضغطية، يتم توليد شحنة متناوبة (جهد) على سطحيها. عندما يكون مستشعر التسارع أقل بكثير من التردد الطبيعي للمستشعر، فإن جهد الخرج للمستشعر يتناسب مع القوة، أي أنه يتناسب مع تسارع قطعة الاختبار. يتم إخراج طاقة الخرج من مخرج المستشعر. بعد إدخال المضخم، يمكن اختبار تسارع قطعة الاختبار باستخدام أداة قياس مشتركة. إذا تمت إضافة دائرة تكامل مناسبة إلى مكبر الصوت، فيمكن اختبارها. إنها سرعة الاهتزاز أو إزاحة قطعة الاختبار.
