Principiul de funcționare și aplicarea senzorului piezoelectric cu ultrasunete

Principiul de lucru al Senzorul piezoelectric cu ultrasunete se bazează în principal pe efectul piezoelectric, care utilizează componente electrice și alte mașini pentru a converti presiunea care trebuie măsurată în energie electrică și apoi efectuează măsurători corelate. Instrumente de măsurare de precizie, cum ar fi multe transmițătoare de presiune și senzori de presiune. Senzorii piezoelectrici cu ultrasunete nu pot fi utilizați în măsurători statice. Motivul este că încărcarea după ce a fost supusă unei forțe externe poate fi păstrată numai atunci când circuitul are rezistență infinită de intrare. Următoarele sunt furnizate, Să vorbim pe scurt despre aplicarea principiului de funcționare al senzorilor piezoelectrici cu ultrasunete!

Actualul Senzorii cu ultrasunete arduino pot fi utilizați numai în măsurarea dinamică. Principalele sale materiale piezoelectrice sunt: ​​dihidrogen fosfat, 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 este un cristal artificial, poate fi folosit în mediu 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.

Senzor cu ultrasunete cu efect piezoelectric, este conversie electromecanică și senzor auto-alimentat. Componentele sale sensibile sunt realizate din materiale piezoelectrice, iar atunci când materialele piezoelectrice sunt supuse unei forțe externe, pe suprafața sa 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.

Parametrii tehnici ai senzorilor piezoelectrici cu ultrasunete

Senzorul de proximitate ultrasonic constant piezoelectric este un parametru care măsoară puterea efectului piezoelectric al unui material și este direct legat de sensibilitatea ieșirii piezoelectrice. Constanta elastică și rigiditatea materialelor piezoelectrice determină frecvența naturală și caracteristicile dinamice ale dispozitivelor piezoelectrice. Pentru un element piezoelectric de o anumită formă și dimensiune, capacitatea sa inerentă este legată de constanta dielectrică, iar capacitatea inerentă afectează limita inferioară de frecvență a senzorului cu ultrasunete piezoelectric.

În efectul piezoelectric, coeficientul de cuplare mecanică este egal cu rădăcina pătrată a raportului dintre energia de ieșire convertită (cum ar fi energia electrică) și energia de intrare (cum ar fi energia mecanică); este un parametru important pentru măsurarea eficienței de conversie a energiei electromecanice a materialelor piezoelectrice.

Rezistența de izolație a materialelor piezoelectrice Senzorul de proximitate cu ultrasunete va reduce scurgerea de încărcare, îmbunătățind astfel caracteristicile de frecvență joasă ale senzorilor piezoelectrici cu ultrasunete. Temperatura la care materialele piezoelectrice încep să-și piardă proprietățile piezoelectrice se numește temperatura punctului curie.