Principiile de bază ale senzorilor piezoelectrici din ceramică

Senzorii piezoelectrici ceramici sunt senzori cu ultrasunete realizati prin utilizarea efectului piezoelectric produs de anumiți dielectrici. Așa-numitul efect piezoelectric se referă la fenomenul conform căruia anumiți dielectrici suferă deformații (inclusiv deformații de îndoire și întindere) din cauza polarizării sarcinilor interne atunci când sunt deformate de forțe externe într-o anumită direcție. Materialele piezoelectrice pot fi împărțite în materiale piezoelectrice monocristaline, piezoelectrice policristaline și organice piezoelectrice.

Cel mai des folosit traductor de ceramică piezoelectrică sunt diferite tipuri de ceramică piezoelectrică aparținând policristalelor piezoelectrice și cristale de cuarț din monocristale piezoelectrice. Alte monocristale piezoelectrice includ niobat de litiu, tantalat de litiu, galat de litiu și germanat de bismut, potrivite pentru medii cu radiații la temperatură înaltă.

Principiul de funcționare al Senzorul piezoelectric din ceramică se bazează în principal pe efectul piezoelectric. Folosește componente electrice și alte mașini pentru a converti presiunea care trebuie măsurată în electricitate și apoi efectuează instrumente de măsurare de precizie, cum ar fi multe transmițătoare de presiune și senzori de presiune. Senzorii piezoelectrici din ceramică nu pot fi utilizați în măsurarea statică, deoarece încărcarea după ce a fost supusă unei forțe externe poate fi păstrată atunci când circuitul are rezistență infinită de intrare.

Real Senzorii piezoacustici pot fi utilizați numai în măsurători dinamice. Principalele sale materiale piezoelectrice sunt fosfat dihidrogen, tartrat de sodiu, potasiu și cuarț. Efectul piezoelectric se găsește pe cuarț. Când stresul se schimbă, câmpul electric se schimbă foarte puțin și alte cristale piezoelectrice vor înlocui cuarțul. Tartrat de sodiu de potasiu, are un coeficient piezoelectric mare și sensibilitate piezoelectrică, dar poate fi folosit numai în interior, unde umiditatea și temperatura sunt relativ scăzute.

Fosfatul dihidrogen este un cristal artificial, poate fi folosit în medii cu umiditate ridicată și temperatură ridicată, astfel încât aplicarea sa este foarte largă. Odată cu dezvoltarea tehnologiei, efectul piezoelectric a fost aplicat și policristalelor. De exemplu: ceramica piezoelectrică, ceramica piezoelectrică cu acid de magneziu niobat, ceramica piezoelectrică din seria niobat și ceramica piezoelectrică cu titanat de bariu sunt toate incluse. Senzorul de efect piezoelectric este de tip conversie electromecanică și senzor de tip autogenerare. Componentele sale sensibile sunt realizate din materiale piezoelectrice. Când materialele piezoelectrice traductoarele cilindrice piezoelectrice sunt supuse unei forțe externe, pe suprafața acestuia se vor forma sarcini. Sarcinile vor trece prin amplificatorul de încărcare, amplificarea circuitului de măsurare și conversia impedanței. Este transformată într-o putere de ieșire proporțională cu forța externă primită.