Hvordan fungerer en piezoelektrisk keramiksensor og fordelene ved piezoelektrisk keramik?

Hvad er en piezoelektrisk keramik?

Piezo keramik ultralydssensor er en enhed, der bruger den piezoelektriske effekt til at måle den elektromotoriske kraft forårsaget af den mekaniske kraft, der påføres det piezoelektriske materiale. De er baseret på princippet om elektromekanisk energikonvertering, hovedsagelig måling af kraft ved at konvertere de opnåede data til elektrisk ladning, såvel som andre størrelser såsom tryk, acceleration, temperatur og belastning.

Piezoelektriske keramiske transducere bruges mest til fleksibel bevægelse, berøring, vibration og stødmåling. De kan bruges inden for mange områder såsom medicinsk behandling, rumfart, forbrugerelektronik og nukleare instrumenter. Piezoelektrisk keramik er vigtigt, fordi vibrationer og stød forkorter levetiden for elektroniske og elektromekaniske systemer, hvilket betyder, at skrøbelige ledninger og bindingstråde har tendens til at blive belastet. På grund af stød og pulschok kan der forekomme periodiske fejl i systemet.

Hvordan fungerer en piezoelektrisk sensor?

Arbejdsprincippet for piezoelektrisk sensor er piezoelektrisk effekt. Piezoelektrisk opstod, hvilket bogstaveligt betyder klem eller tryk. Som sidstnævnte antyder, klemmer vi kvartskrystallen for at generere spænding. Derfor er arbejdsprincippet for den piezoelektriske keramiske sensor at anvende mekanisk energi til pzt-krystallen piezo keramik piezoelektrisk sensor . De specifikke trin er som følger.

1. Den piezoelektriske krystal er placeret mellem to metalplader. De to metalplader er normalt i perfekt balance (selvom de ikke er arrangeret symmetrisk) og vil ikke lede nogen strøm.

2. Metalpladen udøver mekanisk belastning eller kraft på materialet for at tvinge ladningen i krystallen til at miste balancen. For store negative og positive ladninger vises på den modsatte side af pzt-krystaloverfladen.

3. Metalpladen opsamler disse ladninger, som kan bruges til at generere spænding og sende strøm gennem kredsløbet omdannet til piezoelektrisk.

Når det skal bestemme den piezoelektriske effekt, er det meget vigtigt at forstå opførselen af ​​piezoelektriske krystaller. Piezoelektriske keramiske sensorer baseret på den piezoelektriske effekt, som kan arbejde fra tværgående, langsgående eller forskydningskræfter, de er ufølsomme over for elektriske felter og elektromagnetisk stråling. I et bredt temperaturområde er dens respons også meget lineær, så det er en ideel sensor velegnet til barske miljøer.

Fordelene ved piezoelektriske keramiske sensorer

Højfrekvensrespons: Dette betyder, at meget hurtigt skiftende parametre let kan registreres.

Høj transient respons: de kan detektere mikrosekundhændelser og give lineær output.

Høj output: det kan måles i elektroniske kredsløb.

Lille størrelse og stærk struktur: Det betyder, at de er nemme at håndtere.