पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर अनुप्रयोग

अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर एक उपकरण है जो यांत्रिक कंपन को विद्युत संकेतों या विद्युत क्षेत्र द्वारा संचालित यांत्रिक कंपन में परिवर्तित करता है। पीजोइलेक्ट्रिक पॉलिमर इलेक्ट्रोकॉस्टिक उपकरण पॉलिमर के अनुप्रस्थ पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग करते हैं, जबकि ट्रांसड्यूसर डिज़ाइन पॉलिमर पीजोइलेक्ट्रिक का उपयोग करता है। बाहरी विद्युत क्षेत्र द्वारा संचालित एक बिमॉर्फ या पीजोइलेक्ट्रिक सिंगल वेफर का झुकने वाला कंपन उपरोक्त सिद्धांतों का उपयोग करके माइक्रोफोन, एक स्टीरियो ईयरफोन और एक ट्वीटर जैसे इलेक्ट्रोकॉस्टिक डिवाइस का उत्पादन कर सकता है। वर्तमान में, पीजोइलेक्ट्रिक पॉलिमर इलेक्ट्रोकॉस्टिक उपकरणों पर अनुसंधान मुख्य रूप से पीजोइलेक्ट्रिक पॉलिमर की विशेषताओं पर ध्यान केंद्रित करता है, और ऐसे उपकरणों को विकसित करता है जिन्हें अन्य मौजूदा प्रौद्योगिकियों द्वारा महसूस करना मुश्किल होता है और जिनमें विशेष इलेक्ट्रोकॉस्टिक कार्य होते हैं, जैसे शोर-रोधी टेलीफोन और ब्रॉडबैंड अल्ट्रासोनिक सिग्नल ट्रांसमिशन सिस्टम।

पीजोइलेक्ट्रिक दबाव सेंसर पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री के पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग करके बनाए जाते हैं। की मूल संरचना Pzt सिरेमिक सेंसर दिखाया गया है। चूँकि पीज़ोइलेक्ट्रिक सामग्री के आवेश की मात्रा स्थिर होती है, रिसाव से बचने के लिए कनेक्ट करते समय विशेष सावधानी बरतनी चाहिए। पीजोइलेक्ट्रिक प्रेशर सेंसर में स्व-निर्मित सिग्नल, बड़े आउटपुट सिग्नल, उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया, छोटी मात्रा और दृढ़ संरचना के फायदे हैं। नुकसान यह है कि इसका उपयोग केवल गतिज ऊर्जा माप के लिए किया जा सकता है। एक विशेष केबल की आवश्यकता होती है, और अचानक कंपन या अत्यधिक दबाव के अधीन होने पर स्व-पुनर्प्राप्ति धीमी होती है।

(2) पीजोइलेक्ट्रिक एक्सेलेरोमीटर सेंसर:
द पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक तत्व आम तौर पर दो पीजोइलेक्ट्रिक वेफर्स से बना होता है। पीजोइलेक्ट्रिक वेफर की दोनों सतहों पर इलेक्ट्रोड चढ़ाए जाते हैं, और लीड खींचे जाते हैं। पीज़ोइलेक्ट्रिक वेफर पर एक द्रव्यमान रखा जाता है, और द्रव्यमान आम तौर पर अपेक्षाकृत बड़े धातु टंगस्टन या उच्च विशिष्ट गुरुत्व मिश्र धातु से बना होता है। द्रव्यमान को एक कठोर स्प्रिंग या बोल्ट के साथ पहले से लोड किया जाता है, और पूरी असेंबली को मूल आधार के धातु आवास में रखा जाता है। गलत सिग्नल आउटपुट से बचने के लिए पीज़ोइलेक्ट्रिक तत्व में प्रेषित किए जा रहे परीक्षण टुकड़े के किसी भी तनाव को अलग करने के लिए, आमतौर पर आधार को मोटा करना या अपेक्षाकृत उच्च कठोरता वाली सामग्री का उपयोग करना आवश्यक होता है। आवास और आधार का वजन लगभग सेंसर का वजन है। जब माप किया जाता है, तो सेंसर बेस और परीक्षण टुकड़ा एक साथ मजबूती से तय होते हैं। जब सेंसर कंपन बल के अधीन होता है, क्योंकि रिसेप्टर की कठोरता और द्रव्यमान अपेक्षाकृत बड़ा होता है, और द्रव्यमान अपेक्षाकृत छोटा होता है, द्रव्यमान की जड़ता को छोटा माना जा सकता है। इसलिए, द्रव्यमान को संग्राहक के समान गति के अधीन किया जाता है और त्वरण की दिशा के विपरीत एक जड़त्व बल के अधीन किया जाता है। इस प्रकार, द्रव्यमान पर लगने वाले त्वरण के समानुपाती तनाव बल होता है पीजो सिलेंडर सिरेमिक ट्रांसड्यूसर । चूंकि पीजोइलेक्ट्रिक वेफर में पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव होता है, इसलिए इसकी दो सतहों पर एक वैकल्पिक चार्ज (वोल्टेज) उत्पन्न होता है। जब त्वरण सेंसर सेंसर की प्राकृतिक आवृत्ति से बहुत कम होता है, तो सेंसर का आउटपुट वोल्टेज बल के समानुपाती होता है, अर्थात यह परीक्षण टुकड़े के त्वरण के समानुपाती होता है। आउटपुट पावर को सेंसर आउटपुट से बाहर निकाला जाता है। प्रीएम्प्लीफायर के इनपुट के बाद, परीक्षण टुकड़े के त्वरण का परीक्षण एक सामान्य माप उपकरण से किया जा सकता है। यदि एम्पलीफायर में एक उपयुक्त इंटीग्रेटिंग सर्किट जोड़ा जाता है, तो इसका परीक्षण किया जा सकता है। वे परीक्षण टुकड़े की कंपन गति या विस्थापन हैं।