Anvendelse af piezoelektrisk transducer

En ultralydstransducer er en enhed, der konverterer mekanisk vibration til elektriske signaler eller mekaniske vibrationer drevet af et elektrisk felt. Piezoelektriske polymere elektroakustiske enheder udnytter den tværgående piezoelektriske effekt af polymeren, mens transducerdesignet bruger polymer piezoelektrisk. Bøjningsvibrationen af ​​en bimorf eller piezoelektrisk enkelt wafer drevet af et eksternt elektrisk felt kan producere elektroakustiske enheder såsom en mikrofon, en stereohøretelefon og en diskanthøjttaler ved hjælp af ovenstående princip. På nuværende tidspunkt fokuserer forskningen på piezoelektriske polymere elektroakustiske enheder hovedsageligt på egenskaberne ved piezoelektriske polymerer og udvikler enheder, der er vanskelige at realisere med andre nuværende teknologier og har specielle elektroakustiske funktioner, såsom anti-støjtelefoner og bredbånds ultralydssignaltransmissionssystemer.

Piezoelektriske tryksensorer er lavet ved at bruge den piezoelektriske effekt af piezoelektriske materialer. Den grundlæggende struktur af Pzt keramisk sensor er vist. Da mængden af ​​ladning af det piezoelektriske materiale er konstant, skal der udvises særlig forsigtighed ved tilslutning for at undgå lækage. Den piezoelektriske tryksensor har fordelene ved selvgenereret signal, stort udgangssignal, højfrekvensrespons, lille volumen og fast struktur. Ulempen er, at den kun kan bruges til kinetiske energimålinger. Et specielt kabel er påkrævet, og selvgendannelsen er langsom, når den udsættes for pludselige vibrationer eller for stort tryk.

(2) Piezoelektrisk accelerometersensor:
Den piezoelektriske keramikelementer er generelt sammensat af to piezoelektriske wafere. Elektroder er belagt på begge overflader af den piezoelektriske wafer, og ledninger trækkes. En masse placeres på den piezoelektriske wafer, og massen er generelt lavet af et relativt stort metalwolfram eller en legering med høj vægtfylde. Massen er forspændt med en hård fjeder eller bolt, og hele samlingen er anbragt i et metalhus af den originale base. For at isolere enhver belastning af prøveemnet, der overføres til det piezoelektriske element for at undgå falsk signaludgang, er det generelt nødvendigt at fortykke basen eller bruge et materiale med en relativt høj stivhed. Vægten af ​​huset og basen er næsten vægten af ​​sensoren. Når der måles, er sensorbasen og teststykket stift fastgjort til hinanden. Når sensoren udsættes for en vibrationskraft, da stivheden af ​​susceptoren og massen er relativt stor, og massen er relativt lille, kan massens inerti anses for at være lille. Derfor udsættes massen for samme bevægelse som susceptoren og udsættes for en inertikraft modsat accelerationsretningen. Massen har således en tøjningskraft, der er proportional med den acceleration, der virker på piezo cylinder keramisk transducer . Da den piezoelektriske wafer har en piezoelektrisk effekt, genereres en vekslende ladning (spænding) på dens to overflader. Når accelerationssensoren er meget lavere end sensorens naturlige frekvens, er sensorens udgangsspænding proportional med kraften, det vil sige den er proportional med accelerationen af ​​prøvestykket. Udgangseffekten ledes ud fra sensorudgangen. Efter input af forforstærkeren kan accelerationen af ​​prøveemnet testes med et almindeligt måleinstrument. Hvis der tilføjes et passende integrerende kredsløb til forstærkeren, kan det testes. De er vibrationshastighed eller forskydning af prøveemnet.