Toepassingen van piëzo-elektrische ultrasone sensoren

1. Piëzo-elektrische krachtsensor

Piëzo-elektrische krachtsensor is een industriële ultrasone sensor die piëzo-elektrische elementen gebruikt om direct kracht-naar-elektriciteitsomzetting te realiseren. Bij trek- en compressietoepassingen worden gewoonlijk twee of meer piëzokwartskristallen gebruikt als piëzo-elektrische elementen. De stijfheid, het brede meetbereik, de hoge lineariteit en stabiliteit en de goede dynamische eigenschappen. Wanneer een ladingsversterker met een grote tijdconstante wordt gebruikt, kan een quasi-statische kracht worden gemeten. Afhankelijk van de krachtmetingsstatus zijn er unidirectionele, bidirectionele en drierichtingssensoren, en deze zijn in principe hetzelfde qua structuur.

2. Piëzo-elektrische versnellingssensor

Het piëzo-element bestaat over het algemeen uit twee piëzo-elektrische platen. Piëzoplaat van zilverlaag op de twee oppervlakken van de piëzo-elektrische plaat, en las de uitgangskabel op de zilverlaag, of klem een ​​stuk metaal tussen de twee piëzo-elektrische platen, de draad wordt aan de metalen plaat gelast en de andere draad van het uitgangsuiteinde is rechtstreeks verbonden met de ultrasone sensorbasis. Plaats een massa met een groter soortelijk gewicht op de piëzo-elektrische plaat en gebruik vervolgens een harde veer, bout of moer om de massa voor te laden. Het geheel is geïnstalleerd in een metalen omhulsel met een dikke basis. Om te voorkomen dat eventuele spanningen van het proefstuk worden doorgegeven aan het piëzo-elektrische element en om valse signaaluitvoer te voorkomen, is het over het algemeen noodzakelijk om de basis dikker te maken of een materiaal te kiezen met een grotere stijfheid. 

Momenteel zijn er veel materialen voor het maken van piëzo-elektrische ultrasone sensoren, die kunnen worden onderverdeeld in ultrasone sensoronderdelen kristal, piëzo-elektrische polykristallijne en organische piëzo-elektrische materialen. De meest gebruikte piëzo-elektrische sensoren zijn verschillende soorten piëzo-elektrische keramiek die behoren tot piëzo-elektrische polykristallen en kwartskristallen in piëzo-elektrische enkele kristallen. Andere piëzo-elektrische enkele kristallen zijn onder meer lithiumniobaat, lithiumtantalaat, lithiumgallaat en bismutgermanaat, geschikt voor stralingsomgevingen met hoge temperaturen.

De hedendaagse grootschalige precisiesystemen zijn zeer bezorgd over kwaliteit en omvang, en traditionele grootschalige piëzo-elektrische sensoren zullen geleidelijk hun markt verliezen. Met de ontwikkeling van nieuwe materialen en nieuwe verwerkingstechnologieën vervangen siliciumversnellingssensoren, gemaakt van verschillende microverwerkingstechnologieën zoals lasers, geleidelijk de traditionele siliciumversnellingssensoren vanwege hun kleine formaat, uitwisselbaarheid en betrouwbaarheid. Voor piëzo-elektrische ultrasone sensoren heeft de functie van de piëzo-elektrische sensor de traditionele functie doorbroken. De output is niet langer een enkel analoog signaal, maar een digitaal signaal dat wordt verwerkt door een microcomputer. Sommige piëzo-elektrische sensoren zoals geïntegreerd ultrasone sensor voor afstandsmeting heeft zijn eigen besturingsfunctie, dat wil zeggen een digitale sensor, dit is een trend van de beste ontwikkeling.