Hur fungerar en piezoelektrisk keramiksensor och fördelarna med piezoelektrisk keramik?

Vad är en piezoelektrisk keramik?

Piezokeramisk ultraljudssensor är en enhet som använder den piezoelektriska effekten för att mäta den elektromotoriska kraften som orsakas av den mekaniska kraften som appliceras på det piezoelektriska materialet. De är baserade på principen om elektromekanisk energiomvandling, främst mätning av kraft genom att omvandla inhämtade data till elektrisk laddning, såväl som andra storheter som tryck, acceleration, temperatur och töjning.

Piezoelektriska keramiska givare används mest för flexibel rörelse, beröring, vibration och stötmätning. De kan användas inom många områden som medicinsk behandling, flyg, hemelektronik och kärntekniska instrument. Piezoelektrisk keramik är viktig eftersom vibrationer och stötar förkortar livslängden för elektroniska och elektromekaniska system, vilket innebär att ömtåliga ledningar och bindningstrådar tenderar att bli stressade. På grund av chock och pulschock kan intermittenta fel i systemet inträffa.

Hur fungerar en piezoelektrisk sensor?

Arbetsprincipen för piezoelektrisk sensor är piezoelektrisk effekt. Piezoelektrisk har sitt ursprung, vilket bokstavligen betyder klämma eller pressa. Som det senare antyder, klämmer vi kvartskristallen för att generera spänning. Därför är arbetsprincipen för den piezoelektriska keramiska sensorn att applicera mekanisk energi på pzt-kristallen piezokeramik piezoelektrisk sensor . De specifika stegen är följande.

1. Den piezoelektriska kristallen placeras mellan två metallplattor. De två metallplattorna är vanligtvis i perfekt balans (även om de inte är symmetriskt arrangerade) och leder ingen ström.

2. Metallplattan utövar mekanisk påfrestning eller kraft på materialet för att tvinga laddningen i kristallen att tappa balansen. Överdrivna negativa och positiva laddningar uppträder på den motsatta sidan av pzt-kristallytan.

3. Metallplattan samlar upp dessa laddningar, som kan användas för att generera spänning och skicka ström genom kretsen omvandlad till piezoelektrisk.

När det ska bestämma den piezoelektriska effekten är det mycket viktigt att förstå beteendet hos piezoelektriska kristaller. Piezoelektriska keramiska sensorer baserade på den piezoelektriska effekten som kan arbeta från tvärgående, längsgående eller skjuvkrafter, de är okänsliga för elektriska fält och elektromagnetisk strålning. I ett brett temperaturområde är dess respons också mycket linjär, så det är en idealisk sensor som lämpar sig för tuffa miljöer.

Fördelarna med piezoelektriska keramiska sensorer

Högfrekvensrespons: Detta innebär att mycket snabbt föränderliga parametrar lätt kan kännas av.

Hög transient respons: de kan upptäcka mikrosekundshändelser och ge linjär utsignal.

Hög effekt: den kan mätas i elektroniska kretsar.

Liten storlek och stark struktur: Detta gör att de är lätta att hantera.