Aplikasi sensor ultrasonik piezoelektrik

1. Sensor gaya piezoelektrik

Sensor gaya piezoelektrik adalah a sensor ultrasonik industri yang menggunakan elemen piezoelektrik untuk secara langsung mewujudkan konversi gaya menjadi listrik. Dalam aplikasi tegangan dan kompresi, dua atau lebih kristal kuarsa piezo biasanya digunakan sebagai elemen piezoelektrik. Kekakuannya, rentang pengukuran yang luas, linearitas dan stabilitas yang tinggi, serta karakteristik dinamis yang baik. Ketika penguat muatan dengan konstanta waktu yang besar digunakan, gaya kuasi-statis dapat diukur. Menurut status pengukuran gaya, ada sensor satu arah, dua arah, dan tiga arah, dan pada dasarnya strukturnya sama.

2. Sensor percepatan piezoelektrik

Elemen piezo umumnya terdiri dari dua lembar piezoelektrik. Pelat piezo lapisan perak pada dua permukaan lembaran piezoelektrik, dan mengelas kabel keluaran pada lapisan perak, atau menjepit sepotong logam di antara dua lembar piezoelektrik, timah dilas ke lembaran logam, dan ujung keluaran lainnya dihubungkan langsung ke dasar sensor ultrasonik. Menempatkan massa dengan berat jenis lebih besar pada lembaran piezoelektrik, dan kemudian menggunakan pegas, baut, atau mur yang keras untuk memuat massa terlebih dahulu. Seluruh rakitan dipasang di cangkang logam dengan alas yang tebal. Untuk mengisolasi regangan benda uji agar tidak ditransmisikan ke elemen piezoelektrik dan menghindari keluaran sinyal yang salah, biasanya alasnya perlu ditebal atau dipilih bahan dengan kekakuan yang lebih besar. 

Saat ini banyak sekali bahan pembuatan sensor ultrasonik piezoelektrik yang dapat dibedakan menjadi bagian sensor ultrasonik kristal, polikristalin piezoelektrik dan bahan piezoelektrik organik. Sensor piezoelektrik yang paling umum digunakan adalah berbagai jenis keramik piezoelektrik yang termasuk dalam polikristal piezoelektrik dan kristal kuarsa dalam kristal tunggal piezoelektrik. Kristal tunggal piezoelektrik lainnya termasuk litium niobat, litium tantalat, litium galat, dan bismut jermanat yang cocok untuk lingkungan radiasi suhu tinggi.

Sistem presisi skala besar saat ini sangat memperhatikan kualitas dan ukuran, dan sensor piezoelektrik skala besar tradisional secara bertahap akan kehilangan pasarnya. Dengan perkembangan material baru dan teknologi pemrosesan baru, sensor akselerasi silikon yang terbuat dari berbagai teknologi pemrosesan mikro seperti laser secara bertahap menggantikan sensor akselerasi silikon tradisional karena ukurannya yang kecil, dapat dipertukarkan, dan andal. Untuk sensor ultrasonik piezoelektrik, fungsi sensor piezoelektrik telah menembus fungsi tradisional. Keluarannya bukan lagi berupa sinyal analog tunggal, melainkan sinyal digital yang diproses oleh komputer mikro. Beberapa sensor piezoelektrik seperti terintegrasi Sensor ultrasonik untuk pengukuran jarak memiliki fungsi kontrolnya sendiri yaitu sensor digital, ini merupakan tren perkembangan terbaik.