Piezoelektrisk kvartskrystall
En kvartskrystall er et piezoelektrisk materiale som kan generere en spenning som er proporsjonal med spenningen som påføres det. For applikasjonen må en naturlig kvartskrystall kuttes i form av en tynn plate med rektangulær eller oval form av jevn tykkelse. Hver krystall har tre sett med akser - Optiske akser, tre elektriske akser OX1, OX2 og OX3 med 120 grader med hverandre, og tre mekaniske akser OY1, OY2 og OY3 også 120 grader med hverandre. De mekaniske aksene vil være vinkelrette mot de elektriske aksene. Noen av parameterne som bestemmer naturen til krystallet for søknaden er
· Vinkel hvor waferen er kuttet av naturlig kvartskrystall
· Plattetykkelse
· Dimensjonen på platen
· Midler for montering
Piezoelektrisk effekt
XY-aksen til en piezoelektrisk krystall og dens kuttteknikk er vist i figuren under.
XY akser av en piezoelektrisk krystall
Retningen, vinkelrett mot det største ansiktet, er den kuttede akse som refereres til.
Hvis en elektrisk spenning påføres i retning av en elektrisk akse (X-akse), produseres en mekanisk belastning i retning av Y-aksen, som er vinkelrett på den aktuelle X-aksen. På samme måte, dersom en mekanisk belastning blir gitt langs Y-aksen, vil elektriske ladninger bli fremstilt på krystallets flater, vinkelrett på X-aksen, som er rett vinkel mot Y-aksen.
Noen av materialene som arver piezo-elektrisk effekt er kvarts krystall, Rochelle salt, barium titanat, og så videre. De viktigste fordelene ved disse krystaller er at de har høy mekanisk og termisk tilstands evne, evne til å motstå høy grad av belastning, lav lekkasje og god frekvensrespons, og så videre.
En piezoelektrisk transduser kan drives i en av de flere modusene som vist i figuren nedenfor.
Piezoelektrisk krystall
Piezoelektrisk transduser
Hovedprinsippet til en piezoelektrisk transduser er at en kraft, når den påføres på kvartskrystall, produserer elektriske ladninger på krystalloverflaten. Den således produserte ladingen kan kalles som piezoelektrisitet. Piezo-elektrisitet kan defineres som den elektriske polarisasjonen produsert av mekanisk belastning på visse klasser av krystaller. Prisen som produseres vil være proporsjonal med hastigheten på endring av kraft som brukes som inngang. Da ladingen produsert er svært liten, er det nødvendig med en ladningsforsterker for å produsere en utgangsspenning som er stor nok til å måles. Enheten er også kjent for å være mekanisk stiv. For eksempel, hvis en kraft på 15 kilo er gitt til transduseren, kan den bare avlede til maksimalt 0,002mm. Men utgangssvaret kan være så høyt som 100KiloHz. Dette viser at enheten er best egnet for dynamisk måling.
Figuren viser en konvensjonell piezoelektrisk transduser med en piezoelektrisk krystall innført mellom en fast base og kraftsummeringselementet. Hvis en kraft påføres på trykkporten, faller den samme kraften på kraftoppsamlingselementet. Dermed vil en potensiell forskjell bli generert på krystallet på grunn av egenskapen. Spenningen som produseres vil være proporsjonal med størrelsen på den påførte kraft.
Piezoelektrisk transduser
Piezoelektrisk transduser kan måle trykk på samme måte a makt eller en akselerasjon kan måles. Ved lavtrykksmåling bør eventuell vibrasjon av beløpet kompenseres for. Pressemåling av kvartsskivelagd står overfor trykket gjennom en membran og på den andre siden av denne stakken ble kompensasjonsmassen fulgt av et kompenserende kvarts.
applikasjoner
1. På grunn av sin ypperlige frekvensrespons, blir den vanligvis brukt som en akselerometer, hvor utgangen er i størrelsesorden (1-30) mV per akselerasjonens tyngdekraft.
2. Enheten er vanligvis utformet for bruk som en forspenningsbolt, slik at både tense- og kompresjonskraftmålinger kan gjøres.
3. Kan brukes til måling av kraft, trykk og forskyvning i form av spenning.
Fordeler
1. Meget høyfrekvent respons.
2. Selv genererende, så ikke behov for ekstern kilde.
3. Enkel å bruke, da de har små dimensjoner og stort måleområde.
4. Bariumtitanat og kvarts kan fremstilles i hvilken som helst ønsket form og form. Den har også en stor dielektrisk konstant. Krystalaksen kan velges ved å orientere retningsretningen.
En LTRASONIC transduser kan tilpasses på dine applikasjoner, som passer til den aktuelle typen og gir deg en profesjonell løsning.
