Jak działa czujnik piezoelektryczny i zalety ceramiki piezoelektrycznej?

Co to jest ceramika piezoelektryczna?

Czujnik ultradźwiękowy z ceramiki piezoelektrycznej to urządzenie wykorzystujące efekt piezoelektryczny do pomiaru siły elektromotorycznej spowodowanej siłą mechaniczną przyłożoną do materiału piezoelektrycznego. Opierają się na zasadzie elektromechanicznego przetwarzania energii, głównie pomiaru siły poprzez przekształcenie uzyskanych danych na ładunek elektryczny, a także inne wielkości, takie jak ciśnienie, przyspieszenie, temperatura i odkształcenie.

Przetworniki ceramiczne piezoelektryczne są najczęściej używane do pomiaru elastycznego ruchu, dotyku, wibracji i wstrząsów. Można je stosować w wielu dziedzinach, takich jak leczenie, lotnictwo, elektronika użytkowa i instrumenty nuklearne. Ceramika piezoelektryczna jest ważna, ponieważ wibracje i wstrząsy skracają żywotność układów elektronicznych i elektromechanicznych, co oznacza, że ​​delikatne przewody i przewody łączące są podatne na naprężenia. W wyniku wstrząsów i wstrząsów pulsacyjnych mogą wystąpić sporadyczne awarie systemu.

Jak działa czujnik piezoelektryczny?

Zasadą działania czujnika piezoelektrycznego jest efekt piezoelektryczny. Pochodzi z piezoelektryku, co dosłownie oznacza ściśnięcie lub naciśnięcie. Jak sugeruje to drugie, ściskamy kryształ kwarcu, aby wytworzyć napięcie. Dlatego zasadą działania piezoelektrycznego czujnika ceramicznego jest przyłożenie energii mechanicznej do kryształu pzt piezoelektryczny czujnik piezoelektryczny . Konkretne kroki są następujące.

1. Kryształ piezoelektryczny jest umieszczony pomiędzy dwiema metalowymi płytkami. Dwie metalowe płytki są zwykle w doskonałej równowadze (nawet jeśli nie są ułożone symetrycznie) i nie przewodzą żadnego prądu.

2. Metalowa płytka wywiera na materiał naprężenie mechaniczne lub siłę, powodując utratę równowagi ładunku w krysztale. Nadmierne ładunki ujemne i dodatnie pojawiają się po przeciwnej stronie powierzchni kryształu pzt.

3. Metalowa płytka zbiera te ładunki, które można wykorzystać do wygenerowania napięcia i przesłania prądu przez obwód zamieniony na piezoelektryczny.

Przy określaniu efektu piezoelektrycznego bardzo ważne jest zrozumienie zachowania kryształów piezoelektrycznych. Piezoelektryczne czujniki ceramiczne oparte na efekcie piezoelektrycznym, które mogą oddziaływać na siły poprzeczne, wzdłużne lub ścinające, są niewrażliwe na pola elektryczne i promieniowanie elektromagnetyczne. W szerokim zakresie temperatur jego reakcja jest również bardzo liniowa, dlatego jest to idealny czujnik odpowiedni do trudnych warunków.

Zalety piezoelektrycznych czujników ceramicznych

Charakterystyka wysokiej częstotliwości: Oznacza to, że można łatwo wykryć bardzo szybko zmieniające się parametry.

Wysoka reakcja przejściowa: mogą wykrywać zdarzenia mikrosekundowe i zapewniać wyjście liniowe.

Wysoka wydajność: można ją mierzyć w obwodach elektronicznych.

Mały rozmiar i mocna konstrukcja: oznacza to, że są łatwe w obsłudze.