Arbetsprincip och tillämpning av piezoelektrisk ultraljudssensor

Arbetsprincipen för piezoelektrisk ultraljudssensor är huvudsakligen baserad på piezoelektrisk effekt, som använder elektriska komponenter och andra maskiner för att omvandla trycket som ska mätas till elektricitet och sedan utför motsvarande mätning. Precisionsmätinstrument, som många tryckgivare och trycksensorer. Piezoelektriska ultraljudssensorer kan inte användas vid statiska mätningar. Anledningen är att laddningen efter att ha utsatts för yttre kraft kan bevaras endast när kretsen har oändligt ingångsresistans. Följande tillhandahålls, Låt oss kort prata om tillämpningen av arbetsprincipen för piezoelektriska ultraljudssensorer!

Den faktiska arduino ultraljudssensorer kan endast användas vid dynamisk mätning. Dess huvudsakliga piezoelektriska material är: divätefosfat, natriumkaliumtartrat och kvarts. Den piezoelektriska effekten finns på kvarts. När spänningen ändras ändras det elektriska fältet väldigt lite, och några andra piezoelektriska kristaller kommer att ersätta kvarts. Kaliumnatriumtartrat, den har en stor piezoelektrisk koefficient och piezoelektrisk känslighet, men den kan endast användas inomhus där luftfuktigheten och temperaturen är relativt låg. fosfat är en konstgjord kristall, den kan användas i miljö med hög luftfuktighet och hög temperatur, så dess tillämpning är mycket bred. Med utvecklingen av tekniken har den piezoelektriska effekten även applicerats på polykristaller. Till exempel: piezoelektrisk keramik, niobatmagnesiumsyra piezoelektrisk keramik, niobateserien piezoelektrisk keramik och bariumtitanat piezoelektrisk keramik ingår alla.

Piezoelektrisk effekt ultraljudssensor, det är elektromekanisk omvandling och självförsörjande sensor. Dess känsliga komponenter är gjorda av piezoelektriska material, och när de piezoelektriska materialen utsätts för yttre kraft kommer laddningar att bildas på dess yta. Laddningarna kommer att passera genom laddningsförstärkaren, förstärkningen av mätkretsen och impedansomvandlingen. Den omvandlas till en effekt som är proportionell mot den mottagna externa kraften.

Tekniska parametrar för piezoelektriska ultraljudssensorer

Den piezoelektriska konstanten för ultraljudsnärhetssensorn är en parameter som mäter styrkan hos den piezoelektriska effekten av ett material, och den är direkt relaterad till känsligheten hos den piezoelektriska uteffekten. Den elastiska konstanten och styvheten hos piezoelektriska material bestämmer den naturliga frekvensen och dynamiska egenskaperna hos piezoelektriska enheter. För ett piezoelektriskt element av en viss form och storlek är dess inneboende kapacitans relaterad till dielektricitetskonstanten och den inneboende kapacitansen påverkar den nedre frekvensgränsen för den piezoelektriska ultraljudssensorn.

I den piezoelektriska effekten är den mekaniska kopplingskoefficienten lika med kvadratroten av förhållandet mellan den konverterade utenergin (såsom elektrisk energi) och ingångsenergin (såsom mekanisk energi); det är en viktig parameter för att mäta den elektromekaniska energiomvandlingseffektiviteten för piezoelektriska material.

Isolationsresistansen hos piezoelektriska material ultraljudsnärhetssensor kommer att minska laddningsläckaget och därigenom förbättra lågfrekvensegenskaperna hos piezoelektriska ultraljudssensorer. Temperaturen vid vilken piezoelektriska material börjar förlora sina piezoelektriska egenskaper kallas curiepunktstemperaturen.