Zastosowanie przetwornika piezoelektrycznego

Przetwornik ultradźwiękowy to urządzenie, które przekształca wibracje mechaniczne na sygnały elektryczne lub wibracje mechaniczne napędzane polem elektrycznym. Piezoelektryczne polimerowe urządzenia elektroakustyczne wykorzystują poprzeczny efekt piezoelektryczny polimeru, podczas gdy konstrukcja przetwornika wykorzystuje polimerowy piezoelektryczny. Wibracje zginające bimorficznej lub piezoelektrycznej pojedynczej płytki napędzanej zewnętrznym polem elektrycznym mogą wytwarzać urządzenia elektroakustyczne, takie jak mikrofon, słuchawki stereo i głośnik wysokotonowy, stosując powyższe zasady. Obecnie badania nad urządzeniami elektroakustycznymi z polimerów piezoelektrycznych skupiają się głównie na charakterystyce polimerów piezoelektrycznych i opracowują urządzenia trudne do zrealizowania w innych obecnych technologiach, a posiadające specjalne funkcje elektroakustyczne, takie jak telefony przeciwszumowe i szerokopasmowe systemy transmisji sygnału ultradźwiękowego.

Piezoelektryczne czujniki ciśnienia są wykonane poprzez wykorzystanie efektu piezoelektrycznego materiałów piezoelektrycznych. Podstawowa struktura czujnik ceramiczny Pzt . Pokazano Ponieważ ilość ładunku materiału piezoelektrycznego jest stała, należy zachować szczególną ostrożność podczas podłączania, aby uniknąć wycieków. Piezoelektryczny czujnik ciśnienia ma zalety sygnału generowanego samodzielnie, dużego sygnału wyjściowego, wysokiej częstotliwości, małej objętości i mocnej struktury. Wadą jest to, że można go używać tylko do pomiarów energii kinetycznej. Wymagany jest specjalny kabel, którego samoczynna regeneracja jest powolna pod wpływem nagłych wibracji lub nadmiernego nacisku.

(2) Piezoelektryczny czujnik przyspieszenia:
The Element ceramiki piezoelektrycznej składa się zazwyczaj z dwóch płytek piezoelektrycznych. Elektrody są nałożone na obie powierzchnie płytki piezoelektrycznej i ciągnione są przewody. Na płytkę piezoelektryczną umieszcza się masę, która jest zazwyczaj wykonana ze stosunkowo dużego metalowego wolframu lub stopu o wysokim ciężarze właściwym. Masa jest wstępnie napięta twardą sprężyną lub śrubą, a cały zespół umieszczony jest w metalowej obudowie oryginalnej podstawy. Aby odizolować wszelkie naprężenia badanego elementu przenoszone na element piezoelektryczny i uniknąć fałszywego sygnału wyjściowego, zazwyczaj konieczne jest pogrubienie podstawy lub użycie materiału o stosunkowo dużej sztywności. Masa obudowy i podstawy jest prawie równa wadze czujnika. Podczas pomiaru podstawa czujnika i element testowy są ze sobą sztywno połączone. Gdy na czujnik działa siła wibracyjna, ponieważ sztywność podstawy i masa są stosunkowo duże, a masa jest stosunkowo mała, bezwładność masy można uznać za małą. Zatem masa podlega temu samemu ruchowi co podstawa i działa na nią siła bezwładności zgodna z kierunkiem przyspieszenia. Zatem na masę działa siła odkształcenia proporcjonalna do przyspieszenia działającego na ciało Przetwornik ceramiczny z cylindrem piezoelektrycznym . Ponieważ płytka piezoelektryczna ma efekt piezoelektryczny, na jej dwóch powierzchniach generowany jest ładunek przemienny (napięcie). Gdy czujnik przyspieszenia jest znacznie niższy niż częstotliwość własna czujnika, napięcie wyjściowe czujnika jest proporcjonalne do siły, to znaczy jest proporcjonalne do przyspieszenia badanego elementu. Moc wyjściowa wyprowadzana jest z wyjścia czujnika. Po wejściu przedwzmacniacza można sprawdzić przyspieszenie badanego elementu za pomocą zwykłego przyrządu pomiarowego. Jeśli do wzmacniacza doda się odpowiedni układ scalony, można go przetestować. Są to prędkość drgań lub przemieszczenie badanego elementu.