Hvordan fungerer en piezoelektrisk keramikksensor og fordelene med piezoelektrisk keramikk?

Hva er en piezoelektrisk keramikk?

Piezokeramikk ultralydsensor er en enhet som bruker den piezoelektriske effekten til å måle den elektromotoriske kraften forårsaket av den mekaniske kraften som påføres det piezoelektriske materialet. De er basert på prinsippet om elektromekanisk energikonvertering, hovedsakelig måling av kraft ved å konvertere innhentede data til elektrisk ladning, samt andre størrelser som trykk, akselerasjon, temperatur og tøyning.

Piezoelektriske keramiske transdusere brukes mest for fleksibel bevegelse, berøring, vibrasjon og sjokkmåling. De kan brukes på mange felt som medisinsk behandling, romfart, forbrukerelektronikk og kjernefysiske instrumenter. Piezoelektrisk keramikk er viktig fordi vibrasjoner og støt forkorter levetiden til elektroniske og elektromekaniske systemer, noe som betyr at skjøre ledninger og bindingstråder har en tendens til å bli stresset. På grunn av sjokk og pulssjokk kan det oppstå periodiske feil i systemet.

Hvordan fungerer en piezoelektrisk sensor?

Arbeidsprinsippet for piezoelektrisk sensor er piezoelektrisk effekt. Piezoelektrisk oppsto, som bokstavelig talt betyr klem eller trykk. Som sistnevnte antyder, klemmer vi kvartskrystallen for å generere spenning. Derfor er arbeidsprinsippet til den piezoelektriske keramiske sensoren å påføre mekanisk energi til pzt-krystallen piezo keramikk piezoelektrisk sensor . De spesifikke trinnene er som følger.

1. Den piezoelektriske krystallen er plassert mellom to metallplater. De to metallplatene er vanligvis i perfekt balanse (selv om de ikke er anordnet symmetrisk) og vil ikke lede noen strøm.

2. Metallplaten utøver mekanisk påkjenning eller kraft på materialet for å tvinge ladningen i krystallen til å miste balansen. Overdreven negative og positive ladninger vises på motsatt side av pzt-krystalloverflaten.

3. Metallplaten samler disse ladningene, som kan brukes til å generere spenning og sende strøm gjennom kretsen omdannet til piezoelektrisk.

Når det skal bestemme den piezoelektriske effekten, er det veldig viktig å forstå oppførselen til piezoelektriske krystaller. Piezoelektriske keramiske sensorer basert på den piezoelektriske effekten som kan virke fra tverrgående, langsgående eller skjærkrefter, de er ufølsomme for elektriske felt og elektromagnetisk stråling. I et bredt temperaturområde er responsen også veldig lineær, så den er en ideell sensor som passer for tøffe miljøer.

Fordelene med piezoelektriske keramiske sensorer

Høyfrekvensrespons: Dette betyr at svært raskt skiftende parametere lett kan registreres.

Høy transient respons: de kan oppdage mikrosekundhendelser og gi lineær utgang.

Høy effekt: den kan måles i elektroniske kretser.

Liten størrelse og sterk struktur: Dette betyr at de er enkle å håndtere.