Piezoelektrický kremenný kremeň
Kremenný kryštál je piezoelektrický materiál, ktorý môže vytvárať napätie, ktoré je úmerné namáhaniu, ktoré sa naň pôsobí. Pri aplikácii sa musí prírodný kremenný kryštál rezať v tvare tenkej dosky obdĺžnikového alebo oválneho tvaru rovnomernej hrúbky. Každý krištáľ má tri súbory osí - optické osi, tri elektrické osi OX1, OX2 a OX3 so 120 stupňami navzájom a tri mechanické osi OY1, OY2 a OY3 tiež vo výške 120 stupňov navzájom. Mechanické osi budú v pravom uhle k elektrickým osiam. Niektoré z parametrov, ktoré rozhodujú o charaktere kryštálu pre aplikáciu, sú
· Uhol, pri ktorom sa plátka prerezáva z prírodného kremenného kryštálu
· Hrúbka dosky
· Rozmer dosky
· Prostriedky montáže
Piezoelektrický efekt
Os XY piezoelektrického kryštálu a jeho technika rezania je znázornená na obrázku nižšie.
XY osi piezoelektrického kryštálu
Smer, kolmý na najväčšiu plochu, je označená os rezu.
Ak sa pôsobí elektrickým napätím v smere elektrickej osi (os X), vzniká mechanické napätie v smere osi Y, ktorá je kolmá na príslušnú os X. Podobne, ak sa podél osi Y podá mechanické napätie, na plochách kryštálu sa vytvoria elektrické náboje, kolmé k osi X, ktorá je v pravom uhle k osi Y.
Niektoré z materiálov, ktoré zdedí piezoelektrický efekt, sú kremenný krištáľ, Rochelleova soľ, titaničitan bárnatý a tak ďalej. Hlavné výhody týchto kryštálov spočívajú v tom, že majú vysokú mechanickú a tepelnú schopnosť, schopnosť odolávať vysokému rádu napätia, nízkym únikom a dobrej frekvenčnej odozve atď.
Piezoelektrický menič môže pracovať v jednom z niekoľkých režimov, ako je znázornené na obrázku nižšie.
Piezoelektrický kryštál
Piezoelektrický snímač
Hlavným princípom piezoelektrického meniča je, že pri pôsobení na kremenný kryštál vzniká elektrická energia na kryštálovom povrchu. Takto vyrobený náboj sa môže nazývať piezoelektrickou. Piezová elektrina môže byť definovaná ako elektrická polarizácia spôsobená mechanickým namáhaním na určitej triede kryštálov. Množstvo vyrobenej náplne bude úmerné rýchlosti zmeny sily aplikovanej ako vstup. Keďže vzniknutý náboj je veľmi malý, je potrebný zosilňovač nabíjania, aby sa vytvorilo výstupné napätie dostatočne veľké na meranie. Zariadenie je tiež známe ako mechanicky tuhé. Napríklad ak je prevodníkom daná sila 15 kiloN, môže sa odkloniť až na maximálne 0,002 mm. Výstupná odpoveď môže dosahovať až 100 kilogramov. To dokazuje, že zariadenie je najlepšie použiteľné pre dynamické meranie.
Na obrázku je znázornený konvenčný piezoelektrický menič s piezoelektrickým kryštálom vloženým medzi pevnú základňu a členom sčítacej sily. Ak sa pôsobí na tlakový port, pôsobí rovnaká sila na člen sčítacej sily. Takto sa na kryštáli vytvorí potenciálny rozdiel kvôli jeho vlastnosti. Vytvorené napätie bude úmerné veľkosti aplikovanej sily.
Piezoelektrický snímač
Piezoelektrický snímač môže merať tlak rovnakým spôsobom a sila alebo an zrýchlenie možno merať. Pri meraní s nízkym tlakom je potrebné kompenzovať možné vibrácie. Tlakový merací kremenný kotúč čelí tlaku cez membránu a na druhej strane tohto stohu kompenzujúca hmotnosť, po ktorej nasleduje kompenzujúci kremeň.
aplikácia
1. Vzhľadom na svoju vynikajúcu frekvenčnú odozvu sa bežne používa ako akcelerometer, pričom výstup je v rozsahu (1-30) mV podľa gravitácie zrýchlenia.
2. Prístroj je zvyčajne určený na použitie ako predpínací skrutka, aby bolo možné vykonať meranie napätia aj tlakovej sily.
3. Môže byť použitý na meranie sily, tlaku a posunutia z hľadiska napätia.
výhody
1. Veľmi vysokofrekvenčná odozva.
2. Vlastné generovanie, takže nie je potrebný externý zdroj.
3. Jednoduché použitie, pretože majú malé rozmery a veľký rozsah merania.
4. Titanát bárnatý a kremeň sa môžu vyrábať v akomkoľvek požadovanom tvare a forme. Má tiež veľkú dielektrickú konštantu. Osa kryštálu je voliteľná orientáciou smeru orientácie.
Snímač LTRASONIC môžete prispôsobiť vaše aplikácie, zodpovedať vhodnému typu a poskytnúť vám profesionálne riešenie.
