ما هو المستشعر الكهرضغطي？

يتميز المستشعر الكهرضغطي بمزايا عرض النطاق الترددي عالي التردد، والحساسية العالية، ونسبة الإشارة إلى الضوضاء الكبيرة، والبنية البسيطة، والتشغيل الموثوق به، والوزن الخفيف. لقد تم استخدامه على نطاق واسع في العديد من المجالات التقنية مثل الميكانيكا الهندسية والطب الحيوي واستكشاف البترول والتسجيل الصوتي والصوتيات الكهربائية.

التأثير الكهرضغطي الموجب (التأثير الكهرضغطي الموازي): بعض العوازل عندما تُجبر على اتجاه معين لتشويهها، يحدث الاستقطاب الداخلي، وفي الوقت نفسه تتولد شحنة على سطح معين منها، عند إزالة القوة الخارجية. بعد ذلك، يتم استعادة ظاهرة الدولة غير بالطاقة مرة أخرى. عندما يتغير اتجاه القوة، تتغير قطبية الشحنة أيضًا.

قرص سيراميكي كهرضغطي ذو تأثير معكوس (تأثير كهربائي): عندما يتم تطبيق مجال كهربائي في اتجاه استقطاب عازل، فإن هذه العوازل تولد تشوهًا ميكانيكيًا أو إجهادًا ميكانيكيًا في اتجاه معين، وعندما تتم إزالة المجال الكهربائي المطبق، تختفي هذه التشوهات أو الضغوط أيضًا.

الشكل المثالي لبلورة الكوارتز ذات البنية الطبيعية هو شكل سداسي منتظم. في علم البلورات، يمكن تمثيله بثلاثة محاور متعامدة بشكل متبادل، حيث يسمى ZZ بالمحور البصري؛ المحور XX يسمى المحور الكهربائي. والمحور XX هو المحور ZZ والمحور الرأسي YY (المتعامد مع وجه الشكل السداسي العادي) يُسمى بالمحاور الميكانيكية.

يُشار إلى التأثير الكهرضغطي لمحول الطاقة بالموجات فوق الصوتية الانضغاطية على توليد شحنة تحت قوة الاتجاه XX للمحور الكهربائي عمومًا باسم 'التأثير الكهروضغطي الطولي' ويشار إلى التأثير الكهرضغطي لتوليد شحنة تحت قوة الاتجاه YY للمحور الميكانيكي باسم 'التأثير الكهرضغطي المستعرض'، ولا تنتج القوة المؤثرة على طول اتجاه ZZ للمحور البصري تأثيرًا كهرضغطية.