Hoe werkt een piëzo-elektrische keramieksensor en de voordelen van piëzo-elektrische keramiek?

Wat is piëzo-elektrisch keramiek?

De ultrasone sensor van piëzo-keramiek is een apparaat dat het piëzo-elektrische effect gebruikt om de elektromotorische kracht te meten die wordt veroorzaakt door de mechanische kracht die op het piëzo-elektrische materiaal wordt uitgeoefend. Ze zijn gebaseerd op het principe van elektromechanische energieconversie, waarbij voornamelijk kracht wordt gemeten door de verkregen gegevens om te zetten in elektrische lading, evenals in andere grootheden zoals druk, versnelling, temperatuur en spanning.

Piëzo-elektrische keramische transducers worden meestal gebruikt voor flexibele bewegings-, aanrakings-, trillings- en schokmetingen. Ze kunnen op veel gebieden worden gebruikt, zoals medische behandelingen, ruimtevaart, consumentenelektronica en nucleaire instrumenten. Piëzo-elektrische keramiek is belangrijk omdat trillingen en schokken de levensduur van elektronische en elektromechanische systemen verkorten, wat betekent dat kwetsbare leidingen en verbindingsdraden vaak onder spanning komen te staan. Als gevolg van schokken en pulsschokken kunnen periodieke systeemstoringen optreden.

Hoe werkt een piëzo-elektrische sensor?

Het werkingsprincipe van de piëzo-elektrische sensor is een piëzo-elektrisch effect. Er is piëzo-elektrisch ontstaan, wat letterlijk knijpen of drukken betekent. Zoals dit laatste impliceert, knijpen we in het kwartskristal om spanning te genereren. Daarom is het werkingsprincipe van de piëzo-elektrische keramische sensor het toepassen van mechanische energie op het pzt-kristal piëzo-keramiek piëzo-elektrische sensor . De specifieke stappen zijn als volgt.

1. Het piëzo-elektrische kristal wordt tussen twee metalen platen geplaatst. De twee metalen platen zijn meestal perfect in balans (zelfs als ze niet symmetrisch zijn geplaatst) en geleiden geen stroom.

2. De metalen plaat oefent mechanische spanning of kracht uit op het materiaal, waardoor de lading in het kristal zijn evenwicht verliest. Overmatige negatieve en positieve ladingen verschijnen aan de andere kant van het pzt-kristaloppervlak.

3. De metalen plaat verzamelt deze ladingen, die kunnen worden gebruikt om spanning te genereren en stroom door het circuit te sturen, omgezet in piëzo-elektrisch.

Bij het bepalen van het piëzo-elektrische effect is het erg belangrijk om het gedrag van piëzo-elektrische kristallen te begrijpen. Piëzo-elektrische keramische sensoren gebaseerd op het piëzo-elektrische effect die kunnen werken op basis van dwars-, longitudinale of schuifkrachten, ze zijn ongevoelig voor elektrische velden en elektromagnetische straling. In een breed temperatuurbereik is de respons bovendien zeer lineair, waardoor het een ideale sensor is die geschikt is voor zware omstandigheden.

De voordelen van piëzo-elektrische keramische sensoren

Hoge frequentierespons: Dit betekent dat zeer snel veranderende parameters gemakkelijk kunnen worden waargenomen.

Hoge transiënte respons: ze kunnen gebeurtenissen op microseconden detecteren en lineaire output leveren.

Hoge output: kan worden gemeten in elektronische circuits.

Klein formaat en sterke structuur: dit betekent dat ze gemakkelijk te hanteren zijn.