Прымяненне п'езаэлектрычных ультрагукавых датчыкаў

1. П'езаэлектрычны датчык сілы

П'езаэлектрычны датчык сілы - гэта a прамысловы ультрагукавой датчык , які выкарыстоўвае п'езаэлектрычныя элементы для непасрэднай рэалізацыі пераўтварэння сілы ў электрычнасць. Пры расцяжэнні і сціску ў якасці п'езаэлектрычных элементаў звычайна выкарыстоўваюцца два ці больш крышталяў п'езакварца. Яго калянасць, шырокі дыяпазон вымярэнняў, высокая лінейнасць і стабільнасць, а таксама добрыя дынамічныя характарыстыкі. Калі выкарыстоўваецца ўзмацняльнік зарада з вялікай сталай часу, можна вымераць квазістатычную сілу. У залежнасці ад стану вымярэння сілы існуюць аднанакіраваныя, двухнакіраваныя і трохнакіраваныя датчыкі, і яны ў асноўным аднолькавыя па структуры.

2. П'езаэлектрычны датчык паскарэння

П'езаэлемент звычайна складаецца з двух п'езаэлектрычных лістоў. П'езапласціна срэбнага пласта на дзвюх паверхнях п'езаэлектрычнага ліста і прыварыце выхадны провад да срэбнага пласта або зацісніце кавалак металу паміж двума п'езаэлектрычнымі лістамі, провад прывараны да металічнага ліста, а другі выхадны провад непасрэдна падлучаны да асновы ультрагукавога датчыка. Размясціце масу з большай удзельнай вагой на п'езаэлектрычны ліст, а затым выкарыстоўвайце цвёрдую спружыну, ніт або гайку для папярэдняй нагрузкі масы. Увесь вузел усталяваны ў металічны корпус з тоўстай асновай. Для таго, каб ізаляваць любую дэфармацыю доследнага ўзору ад перадачы на ​​п'езаэлектрычны элемент і пазбегнуць выхаду ілжывага сігналу, як правіла, неабходна патаўсціць аснову або выбраць матэрыял з большай калянасцю. 

У цяперашні час існуе мноства матэрыялаў для вырабу п'езаэлектрычных ультрагукавых датчыкаў, якія можна падзяліць на дэталі ультрагукавога датчыка з крышталя, п'езаэлектрычных полікрышталічных і арганічных п'езаэлектрычных матэрыялаў. Найбольш часта выкарыстоўваюцца п'езаэлектрычныя датчыкі - гэта розныя віды п'езаэлектрычнай керамікі, якія належаць да п'езаэлектрычных полікрышталяў і крышталяў кварца ў п'езаэлектрычных монакрышталях. Іншыя п'езаэлектрычныя монакрышталі ўключаюць ніябат літыя, танталат літыя, галлат літыя і германат вісмута, прыдатныя для высокатэмпературных радыяцыйных асяроддзяў.

Сучасныя буйнамаштабныя дакладныя сістэмы вельмі занепакоеныя якасцю і памерам, і традыцыйныя буйнамаштабныя п'езаэлектрычныя датчыкі паступова страцяць свой рынак. З распрацоўкай новых матэрыялаў і новых тэхналогій апрацоўкі крамянёвыя датчыкі паскарэння, вырабленыя з дапамогай розных тэхналогій мікраапрацоўкі, такіх як лазеры, паступова замяняюць традыцыйныя крэмніевыя датчыкі паскарэння з-за іх невялікіх памераў, узаемазаменнасці і надзейнасці. Для п'езаэлектрычнага ультрагукавога датчыка функцыя п'езаэлектрычнага датчыка прарвалася праз традыцыйную функцыю. Яго выхад - гэта ўжо не адзін аналагавы сігнал, а лічбавы сігнал, апрацаваны мікракампутарам. Некаторыя п'езаэлектрычныя датчыкі, такія як інтэграваныя ультрагукавой датчык для вымярэння адлегласці мае ўласную функцыю кіравання, то ёсць лічбавы датчык, гэта тэндэнцыя найлепшага развіцця.