Piezoelektrični kvarcni kristal
Kvarcni kristal je piezoelektrični materijal koji može generirati napon proporcionalan stresu koji se nanosi na njega. Za primjenu, prirodni kvarcni kristal treba rezati u obliku tanke ploče pravokutnog ili ovalnog oblika jednolike debljine. Svaki kristal ima tri niza sjekire - optičke sjekire, tri električne osovine OX1, OX2 i OX3 sa 120 stupnjeva jedna s drugom, a tri mehaničke osi OY1, OY2 i OY3 također su na 120 stupnjeva jedna s drugom. Mehaničke osi će biti pod pravim kutem od električnih osi. Neki od parametara koji odlučuju o prirodi kristala za primjenu su
· Kut na kojemu je odrezak izrezan od prirodnog kvarcnog kristala
· Debljina ploče
· Dimenzija ploče
· Načini montaže
Piezoelektrični efekt
XY osi piezoelektričnog kristala i njegova tehnika rezanja prikazana je na donjoj slici.
XY osi piezoelektričnog kristala
Smjer, okomito na najveće lice, je osi reza.
Ako se električni napon primjenjuje u smjeru električne osi (os X), mehanicki se soj proizvodi u smjeru Y-osi, koja je okomita na odgovarajuću X-osi. Slično tome, ako se uzduž Y-osi daje mehanički soj, električni naboji će se proizvesti na licima kristala, okomito na X-osi koja je pod pravim kutom prema Y-osi.
Neki od materijala koji nasljeđuju piezoelektrični učinak su kvarcni kristali, Rochelle sol, barijev titanat i tako dalje. Glavne prednosti tih kristala su da oni imaju visoku sposobnost mehaničke i toplinske sposobnosti, sposobnost izdržljivosti visokog poretka soja, malog propuštanja i dobre frekvencije, i tako dalje.
Piezoelektrični pretvarač može raditi u jednom od nekoliko načina, kao što je prikazano na donjoj slici.
Piezoelektrični kristal
Piezoelektrični pretvornik
Glavno načelo piezoelektričnog pretvornika je da sila, kada se nanosi na kvarcni kristal, proizvodi električne naboje na kristalnoj površini. Tako proizvedena naboja može se nazvati piezoelektricitetom. Piezo elektricitet može se definirati kao električna polarizacija proizvedena mehaničkim sojem na određenoj klasi kristala. Stopa proizvedene naknade će biti proporcionalna stopi promjene sile primijenjene kao ulaz. Kako je proizvedeno napajanje vrlo maleno, potrebno je pojačalo za punjenje kako bi se stvorio izlazni napon dovoljno velik da se mjeri. Također se zna da je uređaj mehanički krut. Na primjer, ako je snaga od 15 kiloN dano sonde, može se skrenuti samo do maksimalno 0.002 mm. Ali izlazni odgovor može biti visok kao 100 KiloHz. To dokazuje da je uređaj najbolje primjenjiv za dinamičko mjerenje.
Na slici je prikazan konvencionalni piezoelektrični pretvornik s piezoelektričnim kristalom umetnutim između čvrste podloge i sastava sa silom. Ako se na ulazu za pritisak nanosi sila, istu silu će pasti na članak sažimanja sile. Tako će na kristalu biti generirana potencijalna razlika zbog svoje imovine. Napon proizveden će biti proporcionalan veličini primijenjene sile.
Piezoelektrični pretvornik
Piezoelektrični pretvarač može mjeriti tlak na isti način a sila ili može se mjeriti ubrzanje . Za mjerenje niskog tlaka potrebno je kompenzirati moguću vibraciju količine. Masa za mjerenje tlaka kvarca pod pritiskom kroz membranu i s druge strane ovog stupa, kompenzacijsku masu koju slijedi kompenzacioni kvarc.
Prijave
1. Zbog svog odličnog frekvencijskog odgovora, obično se koristi kao akcelerometar, gdje je izlaz u redoslijedu (1-30) mV po težini ubrzanja.
2. Uređaj je obično namijenjen za uporabu kao predtenzionalni vijak tako da se mogu vršiti mjerenja tenzijskog i sile kompresije.
3. Može se koristiti za mjerenje sile, tlaka i pomaka u smislu napona.
prednosti
1. Vrlo visok frekvencijski odziv.
2. Self-generiranje, tako da nema potrebe za vanjskim izvorom.
3. Jednostavan za uporabu jer imaju male dimenzije i veliki mjerni raspon.
4. Barijev titanat i kvarc mogu se proizvesti u bilo kojem obliku i formi. Također ima veliku dielektričnu konstantu. Kristalna os se može odabrati usmjeravanjem smjera orijentacije.
LTRASONIC pretvornik može prilagoditi vašim aplikacijama, odgovarajući odgovarajućoj vrsti i pružajući vam profesionalno rješenje.
