Cos'è il sensore piezoelettrico?

Il sensore piezoelettrico presenta i vantaggi di una larghezza di banda di risposta ad alta frequenza, un'elevata sensibilità, un ampio rapporto segnale/rumore, una struttura semplice, un funzionamento affidabile e un peso leggero. È stato ampiamente utilizzato in molti campi tecnici come l'ingegneria meccanica, la biomedicina, l'esplorazione petrolifera, la registrazione sonica e l'elettroacustica.

Effetto piezoelettrico positivo (effetto piezoelettrico parallelo): Alcuni dielettrici, quando vengono forzati lungo una certa direzione per deformarla, avviene la polarizzazione interna e, allo stesso tempo, viene generata carica su una certa superficie degli stessi, quando la forza esterna viene rimossa. Successivamente, il fenomeno dello stato non alimentato viene nuovamente ripristinato. Quando cambia la direzione della forza, cambia anche la polarità della carica.

Disco ceramico piezoelettrico ad effetto piezoelettrico inverso (effetto elettrostrittivo): quando un campo elettrico viene applicato nella direzione di polarizzazione di un dielettrico, questi dielettrici generano deformazione meccanica o sollecitazione meccanica in una determinata direzione e quando il campo elettrico applicato viene rimosso, anche queste deformazioni o sollecitazioni scompaiono.

La forma ideale di un cristallo di quarzo a struttura naturale è un esaedro regolare. In cristallografia può essere rappresentato da tre assi tra loro perpendicolari, dove ZZ è chiamato asse ottico; L'asse XX è chiamato asse elettrico; e l'asse XX è L'asse ZZ e l'asse verticale YY (perpendicolare alla sfaccettatura dell'esaedro regolare) sono chiamati assi meccanici.

L'effetto piezoelettrico del trasduttore piezoelettrico a ultrasuoni genera una carica sotto la forza della direzione XX dell'asse elettrico è generalmente denominato 'effetto piezoelettrico longitudinale', mentre l'effetto piezoelettrico di generazione di una carica sotto la forza della direzione YY dell'asse meccanico è denominato 'effetto piezoelettrico trasversale', la forza che agisce lungo la direzione ZZ dell'asse ottico non produce un effetto piezoelettrico.