П’єзоелектричний керамічний датчик вібрації отримують шляхом застосування сильного електричного поля постійного струму до сегнетоелектричної кераміки для поляризаційної обробки. Це спеціальний п’єзокерамічний матеріал, здатний перетворювати електричну та механічну енергію одна в одну. Коли п’єзокераміка піддається механічній напрузі, це викликає поляризацію, а значення поляризації пропорційне напрузі; навпаки, коли п’єзокераміка піддається дії електричного поля, також утворюється деформація (деформація), пропорційна напруженості електричного поля. Перший ефект називається позитивним п’єзоелектричним ефектом, а другий – зворотним п’єзоелектричним ефектом, які разом називаються п’єзоелектричним ефектом. У позитивному п’єзоелектричному ефекті п’єзоелектрична кераміка дуже чутлива і може перетворювати надзвичайно слабку механічну вібрацію в електричні сигнали, які можна використовувати для гідроакустичних систем, метеорологічного виявлення, телеметричного захисту навколишнього середовища, побутової техніки тощо. У зворотному п'єзоелектричному ефекті п'єзоелектрична кераміка виробляє невелику деформацію під дією електричного поля, до частки мільйонної частки свого розміру. Цю функцію можна використовувати для точного приладобудування та механічного керування, мікроелектроніки п'єзоперетворювач звукових дисків .це технології біоінженерії та інших галузей. Саме завдяки цим унікальним функціям п’єзоелектричної кераміки вона має широкі перспективи застосування в автомобільній сфері. У цьому дослідженні спочатку розглядається застосування п’єзоелектричної кераміки в області датчиків, водіння, ізоляції вібрації та зниження шуму автомобілів, а потім розроблено та виготовлено систему визначення тиску для автомобільних шин, використовуючи характеристики генерації електроенергії п’єзоелектричної кераміки п’єзоелектричного генератора.
Розвиток п'єзоелектричний дисковий елемент в автомобільній сфері полягає в тому, що в останні роки, зі швидким збільшенням кількості автомобілів у Китаї, люди все більше вимагають безпеки та комфорту. Використовуючи п’єзоелектричний ефект п’єзоелектричної кераміки, можна реалізувати такі функції, як зондування, водіння, віброізоляція та зменшення шуму в автомобільній сфері, що може відповідати вимогам безпеки та комфорту автомобілів.
Застосування в галузі автомобільних датчиків:
Як джерело інформації для автомобільних електронних систем керування, п’єзоелектричні диски електричних моделей є ключовим компонентом автомобільних електронних систем керування. Чим вище ступінь автоматизації і автоматизації автомобіля, тим більша залежність датчика. У типовому домашньому автомобілі встановлено від десятків до майже сотні датчиків, а кількість датчиків на розкішному автомобілі може досягати 200. Що стосується п’єзоелектричного керамічного датчика, п’єзоелектрична кераміка може використовуватися для датчика детонації, ультразвукового датчика та датчика прискорення тощо. П’єзоелектрична кераміка для датчика детонації складається з п’єзоелектричного керамічного вібратора, металевої частини, прокладки, металевого корпусу тощо. Електричний заряд, створюваний п’єзоелектричним вібратором, пропорційний вібрації, створюваній циліндром двигуна, і згенерована напруга надходить в електронний блок керування через екрановану лінію, тим самим виявляючи напругу, створювану вібрацією приблизно 7 кГц, і електронний блок керування судить відповідно до величини напруги. Це інтенсивність детонації, своєчасна корекція або відповідна затримка запалювання, завчасне усунення детонації, робота двигуна з моментом запалювання, близьким до детонаційного, найвища теплова ефективність, найменша витрата палива, досягнення бездетонаційного режиму роботи забезпечує роботу двигуна з максимально можливою потужністю та економічними показниками.
Ультразвуковий датчик використовується як сигналізація автомобіля заднім ходом, що запобігає зіткненню, і складається з корпусу з алюмінієвого сплаву, кристалічного перетворювача з п’єзокераміки PZT, звукопоглинального матеріалу та свинцевого електрода. Коли електричний сигнал подається на п’єзоелектричну кераміку, генерується механічна вібрація, яка випромінює ультразвукові хвилі. Коли ультразвукові хвилі потрапляють на перешкоду під час поширення повітря, вони негайно відбиваються назад. Коли наноситься на п’єзоелектричну кераміку, електричний сигнал виводиться через обробку даних. Вимірювання відстані різниці в часі обчислює відстань між транспортним засобом і перешкодою та сигналізує, коли відбувається небезпечне зіткнення. Він може точно виявляти крихітні перешкоди в хвості автомобіля та сліпу зону перспективи водія. Ультразвукові датчики також використовуються в автомобільних системах підвіски з електронним керуванням для безпосереднього контролю відстані між шасі та поверхнею дороги. Акселерометр із конічними п’єзоелектричними перетворювачами можна використовувати в системі подушок безпеки автомобіля. Два п’єзоелектричні керамічні листи з’єднані між собою через внутрішній загальний електрод, щоб утворити двополюсну структуру, яка встановлена в напрямку руху та утворює консольний промінь, інтегрована з товстою плівкою периферійної схеми. Він виготовлений у корпусі для визначення миттєвої інтенсивності зіткнення автомобіля на низькій або високій швидкості та перетворюється на вихід електричного сигналу. Коли сила зіткнення велика, подушка безпеки точно відкривається вчасно, щоб підвищити рівень безпеки автомобіля.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd є професійним виробником п’єзоелектричної кераміки та ультразвукових перетворювачів, присвячений ультразвуковим технологіям і промисловому застосуванню.
