Pjezoelektriskais kvarca kristāls
Kvarca kristāls ir pjezoelektrisks materiāls, kas var radīt spriegumu, kas ir proporcionāls tam uzspiestajam spriegumam. Piemērošanai dabiskais kvarca kristāls ir jāsagriež plānas plāksnes veidā ar taisnstūra vai ovālas formas viendabīgu biezumu. Katram kristālam ir trīs asu komplekti - Optiskās asis, trīs elektriskās asis OX1, OX2 un OX3 ar 120 grādiem viena ar otru, un trīs mehāniskās asis OY1, OY2 un OY3 arī 120 grādos. Mehāniskās asis būs taisnā leņķī pret elektriskajām asīm. Daži parametri, kas nosaka kristāla veidu lietojumam, ir
· Leņķis, kurā vafeļu sagriež no dabiskā kvarca kristāla
· Plātnes biezums
· Plāksnes izmērs
· Montāžas līdzekļi
Pjezoelektriskais efekts
Pjezoelektriskā kristāla XY ass un tā griešanas tehnika ir parādīta zemāk esošajā attēlā.
Pjezoelektriskā kristāla XY asis
Virziens, kas ir perpendikulārs vislielākajai sejai, ir atsauces ass.
Ja elektriskā slodze tiek pielietota elektriskās ass virzienos (X-ass), Y-ass virzienā, kas ir perpendikulāra attiecīgajai X-asij, tiek radīts mehānisks slodze. Līdzīgi, ja gar Y asi tiek dota mehāniska spriedze, kristāla virsmās tiks radīti elektriskie lādiņi, kas ir perpendikulāri X asij, kas ir taisnā leņķī pret Y asi.
Daži no materiāliem, kas pārmanto pjezoelektrisko efektu, ir kvarca kristāls, Rochelle sāls, bārija titanāts utt. Šo kristālu galvenās priekšrocības ir tādas, ka tām piemīt augsta mehāniskā un termiskā stāvokļa spēja, spēja izturēt augstus deformācijas līmeņus, zemu noplūdi un labu frekvences reakciju utt.
Pjezoelektrisko devēju var darbināt vienā no vairākiem režīmiem, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā.
Pjezoelektriskais kristāls
Pjezoelektriskais pārveidotājs
Pjezoelektriskā pārveidotāja galvenais princips ir tāds, ka spēks, ko uzklāj uz kvarca kristāla, rada elektrisko lādiņu uz kristāla virsmas. Tādā veidā iegūto lādiņu var saukt par pjezoelektriku. Piezo elektroenerģiju var definēt kā elektrisko polarizāciju, ko rada mehāniska spriedze noteiktām kristālu klasēm. Izmantotā maksājuma likme būs proporcionāla spēka izmaiņu likmei, ko piemēro kā ieguldījumu. Tā kā uzlādētais lādiņš ir ļoti mazs, ir nepieciešams uzlādes pastiprinātājs, lai iegūtu pietiekami lielu izejas spriegumu, lai to varētu izmērīt. Ir zināms, ka ierīce ir mehāniski stīva. Piemēram, ja devējam tiek dots 15 kg spēks, tas var novirzīties tikai līdz maksimāli 0,002 mm. Bet izejas reakcija var būt tikpat augsta kā 100KHz. Tas pierāda, ka ierīce ir vislabāk piemērota dinamiskam mērījumam.
Attēlā parādīts parastais pjezoelektriskais pārveidotājs ar pjezoelektrisko kristālu, kas ievietots starp cieto pamatni un spēka summēšanas elementu. Ja spiediena pieslēgumam tiek pielietots spēks, tad spēka summēšanas loceklim būs tāds pats spēks. Tādējādi kristālim var rasties iespējamā atšķirība tās īpašību dēļ. Iegūtais spriegums būs proporcionāls pielietotā spēka lielumam.
Pjezoelektriskais pārveidotājs
Pjezoelektriskais devējs var izmērīt spiedienu tādā pašā veidā spēkā vai paātrinājumu var izmērīt. Zemspiediena mērījumiem ir jākompensē iespējamās summas vibrācijas. Spiediena mērīšanas kvarca diska kaudze saskaras ar spiedienu caur diafragmu un šī kaudzes otrā pusē kompensējošā masa, kam seko kompensējošs kvarcs.
Programmas
1. Pateicoties tās lielajai frekvences reakcijai, to parasti izmanto kā akselerometru, kur izejas lielums ir no (1-30) mV uz vienu paātrinājuma smagumu.
2. Ierīce parasti ir paredzēta izmantošanai kā priekšsprieguma skrūve, lai varētu veikt gan stiepes, gan saspiešanas spēka mērījumus.
3. Var izmantot spēka, spiediena un pārvietojuma mērīšanai sprieguma ziņā.
Priekšrocības
1. Ļoti augsta frekvences reakcija.
2. Pašģenerējošs, tāpēc nav nepieciešams ārējs avots.
3. Vienkārši lietojams, jo tiem ir mazi izmēri un liels mērījumu diapazons.
4. Bārija titanātu un kvarcu var izgatavot jebkurā vēlamajā formā un formā. Tam ir arī liela dielektriskā konstante. Kristāla asi var izvēlēties, orientējot orientācijas virzienu.
LTRASONIC pārveidotājs var pielāgot jūsu lietojumprogrammām, kas atbilst atbilstošajam tipam un sniedz jums profesionālu risinājumu.
