Классификация пьезоэлектрических датчиков - Пьезоэлектрические датчики
Пьезоэлектрические датчики содержат кристаллы или текстуры, электризующиеся под действием механических напряжений (прямой пьезоэффект) и деформирующиеся в электрическом поле (обратный пьезоэффект). Особенностью пьезоэффекта является знакочувствительность, т. е. изменение знака заряда при замене сжатия растяжением и изменение знака деформации при изменении направления поля [36, 54].
Пьезоэлектрическими свойствами обладают многие кристаллические вещества: кварц, турмалин, ниобат лития, сегнетова соль и др., а также искусственно создаваемые и специально
Поляризуемые в электрическом поле поликристаллические материалы (пьезокерамики): титанат бария, титанат свинца, цирконат свинца и др. [57].
Пьезоэлектрические датчики позволяют решать многие задачи: для измерения механических параметров (усилии, давлений, ускорений, массы, угловых скоростей, моментов, деформаций и т. п.), тепловых приборов (термодатчиков, датчиков расхода, вакуума, измерителей электрических параметров, датчиков тепловых потоков), устройств для контроля составов, концентраций газов, влажности, микромасс [38]. По разрешающей способности и точности эти устройства во многих случаях превосходят датчики, выполненные на других физических принципах.
Пьезоэлектрические датчики можно разделить на два класса в зависимости от физических эффектов, лежащих в их основе.
К первому классу относятся датчики, использующие прямой пьезоэффект. Они используются для измерения линейных и вибрационных ускорений, динамических и квазистатических давлений и усилий, параметров звуковых и ультразвуковых полей и др. [52].
Ко второму классу пьезодатчиков относятся так называемые резонансные пьезодатчики [17, 38, 48]. В их основе может лежать обратный пьезоэффект (резонансные пьезодатчики на основе пьезоэлектрических резонаторов), а также обратный и прямой пьезоэффекты (резонансные пьезодатчики на основе пьезоэлектрических трансформаторов). Кроме того, в их основе лежат другие физические эффекты (тензочувствительность, акусточувствительность, термочувствительность и др.), что позволяет использовать их для измерения статических и динамических давлений и усилий, линейных и вибрационных ускорений, концентраций веществ в газах, вязкости, углов наклона и др. [27, 52].
Пьезодатчики можно классифицировать также по следующим признакам.
- 1. По применяемому материалу. Датчики из:
- - монокристаллических материалов (кварц, ниобат лития и др.); - поликристаллических материалов (пьезокерамики).
- - по линейному размеру; - радиальные; - изгибные; - крутильные; - сдвиговые; - на поверхностных акустических волнах; - комбинированные.
- - термочувствительные; - тензочувствительные; - акусточувствительные; - гирочувствительные; - контактные (использующие контактную жесткость и фактическую площадь контакта) и т. п.; - доменно-диссипативные и др.
- - моноэлементные; - биморфные (симметричные, асимметричные); - триморфные и т. д.
- - для измерения динамических давлений и усилий; - для измерения линейных ускорений; - для измерения параметров вибраций; - для измерения статических давлений и усилий; - для измерения параметров удара; - для измерения звукового давления. - для измерения влажности;
Для измерения вязкости;
Для гидроакустики;
Для гироскопов;
Для газоанализаторов;
Для измерения температуры;
Для измерения контактной жесткости;
Для измерения фактической площади контакта;
Для измерения магнитных величин;
Для измерения в оптике;
Для измерения микроперемещений;
Для измерения концентрации пыли;
В ультразвуковой технологии;
В электроакустике;
В устройствах автоматики;
В связи;
В электронной технике и радиотехнике;
В медицине:
- - для ультразвуковых томографов; - для измерения пульса; - для измерения тонов Короткова; - для урологии; - для офтальмологии.
Похожие статьи
-
Материалы для изготовления - Пьезоэлектрические датчики
Наиболее перспективным пьезоэлектрическим материалом является пьезокерамика. Возможность использования пьезокерамики в приборостроении и автоматике...
-
Примеры современных пьезоэлектрических датчиков - Пьезоэлектрические датчики
1. ПД-4, ПД-6 - пьезоэлектрические датчики пульсации давления В топливном трубопроводе дизельного двигателя. Описание и технические характеристики...
-
История развития пьезоэлектричества - Пьезоэлектрические датчики
История развития пьезоэлектричества насчитывает более 120 лет. В 1880 г. Пьер и Жак Кюри обнаружили, что под воздействием силы на поверхности некоторых...
-
Принцип работы пьезоэлектрического датчика на примере датчика давления - Пьезоэлектрические датчики
Рассмотрим работу пьезоэлектрического датчика на примере датчика давления. На рис. 1 показано, как можно воспользоваться пьезоэлектрическим эффектом в...
-
Современные волоконно-оптические датчики позволяют измерять почти все. Например, давление, температуру, расстояние, положение в пространстве, скорость...
-
Введение - Пьезоэлектрические датчики
У некоторых материалов наблюдается эффект электрической поляризации, изменяющейся при любой механической деформации материла. Когда к небольшому образцу...
-
Выбор датчика вибрации - Система автоматического регулирования гидроакустикой батискафа
Датчики вибрации предназначены для преобразования параметров вибрации в электрический сигнал: широтно-импульсный модулированный сигнал для последующей...
-
Датчик давления во впускном коллекторе - Датчик давления
Датчик давления во впускном коллекторе является одним из датчиков, используемых в электронной системе управления бензинового двигателя. Данные, которые...
-
Первые попытки создания датчиков на основе оптических волокон можно отнести к середине 1970-х годов. Публикации о более или менее приемлемых разработках...
-
Метрологические характеристики - Преобразователь пьезоэлектрический
3.1 Расчет класса точности Класс точности является обобщенной метрологической характеристикой средств измерений (СИ) и определяется пределами допускаемых...
-
Пьезорезонансные преобразователи - Преобразователь пьезоэлектрический
ПЬЕЗОРЕЗОНАНСНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ УСИЛИЙ Работа пьезорезонансных датчиков механических величин основывается на преобразовании измеряемого воздействия в...
-
Катки - наиболее распространенные и простые машины, задействованные в технологии строительства и ремонта дорог. Каток предназначен для послойного...
-
Рис. 3.1 Автогрейдер (Рис.3.1) широко применяют при строительстве и содержании дорог, а также при аэродромном,' промышленном, гражданском,...
-
Можно придерживаться следующей общей классификации интеллектуальных датчиков: 1. Датчики, имеющие аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) и интерфейс...
-
Классификация легковых автомобилей - Транспортные средства
В соответствии с ГОСТом 25478-91 к легковым автомобилям относятся пассажирские автомобили вместимостью до 8 человек, включая водителя. Легковые...
-
Полупроводниковый резистор - это полупроводниковый прибор с двумя выводами, построенный на полупроводнике, равномерно легированном примесями. В...
-
Автоматика -- это передний край научно-технического прогресса. В области автоматики изменения происходят очень быстро. Элементы автоматики непрерывно...
-
Датчики знімання ЕКС - Температурні датчики. Термістори
Всі пристрої знімання медичної інформації поділяють на 2 групи: електроди і датчики (перетворювачі). Електроди використовуються для знімання електричного...
-
Для визначення положення використовуются абсолютні датчики положення, які видають код кута обертання і не потребуют визначення початкового значення...
-
Важливою первагою сучасних частотних перетворювачів є можливість керування за допомогою локальноїй мережі. Так керування частотними перетворювачами...
-
ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА - Цифровий датчик тиску повітря у кабіні літака
Характерною ознакою сучасного науково-технічного прогресу практично у всіх сферах діяльності людини є широке застосування комп'ютерних технологій. Адже...
-
ГОСТ Р МЭК 536-94 определяет классы оборудования. Разделение на классы защиты отражает не уровень безопасности оборудования, а лишь указывает на то,...
-
В терминах электроники измерительный преобразователь определяется обычно как прибор, преобразующий неэлектрическую физическую величину (называемую...
-
Наиболее распространенным является создание резервных связей между коммутаторами на основе двух технологий: 1. Режим резервирования, когда одно из...
-
Коммутаторы ЛВС отличаются большим разнообразием возможностей и цен. Одной из причин столь больших различий является то, что они предназначены для...
-
Датчик частоты вращения коленчатого вала - Датчик давления
1. кронштейн крепления 2. магнитный сердечник 3. задающий диск (диск синхронизации) 4. провод 5. уплотнитель 6. магнит 7. корпус 8. обмотка Датчик...
-
Пьезоэлектрический преобразователь - Системы телекоммуникации
Пьезоэлектрический преобразователь (рисунок 4) основан на использовании пьезоэлектрического эффекта кристаллов кварца, турмалина, сегнетовой соли....
-
Классификация автомобилей по типу привода: - Назначение автомобильного транспорта
Почему автомобиль движется? Потому что тепловая энергия сгорания, которая образуется в двигателе, превращается в механическую энергию вращения, которая в...
-
Програмне забезпечення (ПЗ) є однією з важливих частин будь-якого обчислювального пристрою. Взагалі ПЗ являє собою сукупність програм, функціонально...
-
Вибір елементної бази - Цифровий датчик тиску повітря у кабіні літака
Вибір процесорного модуля. Процесорний модуль призначений для прийому, збереження й обробки даних, а також видачі керуючих команд периферійним пристроям....
-
Цифрові засоби регулювання тиском в гермокабіні літака мають два незалежних канали управління, кожний з який містить свій керуючий модуль. Один з каналів...
-
Цифрові засоби управління датчиком тиску здійснюють автоматичне управління на землі й у польоті тиском у кабіні РК(t) і швидкістю його зміни VК усередині...
-
Призначення датчика тиску з цифровим блоком управління Датчики тиску з цифровим управлінням доцільно використовувати на пасажирських та транспортних...
-
ВСТУП - Цифровий датчик тиску повітря у кабіні літака
Розробка датчика тиску з цифровим виходом є актуальною, оскільки тиск навколишнього повітря на висоті польоту дуже низький, а для забезпечення...
-
В качестве чувствительного элемента в датчике используется пьезоэлемент который мы и будем рассчитывать. Но так как один пьезоэлемент не используют а в...
-
Рулевое управление современных автомобилей оснащается специальной дополнительной опцией -- усилителем. Усилитель рулевого управления -- это подсистема,...
-
Висновок, Використана література - Температурні датчики. Термістори
У даній роботі була зроблена спроба розглянути окремі типи медичних датчиків, вивчити фізичні принципи їх роботи, познайомитися з конкретними марками та...
-
Даний тип системи є найбільш досконалим. Причина в тому, що вона працює шляхом обробки даних з безлічі датчиків. Вона активно застосовується тільки на...
-
Температурні датчики. Термістори - Температурні датчики. Термістори
Однією з найбільш поширених завдань промислової, побутової та медичної автоматики, що вирішуються шляхом температурних вимірювань, є завдання виділення...
-
Основной по популярности машиной‚ используемой на строительных площадках для производства земляных работ‚ перегрузки сыпучих и кусковых материалов и...
Классификация пьезоэлектрических датчиков - Пьезоэлектрические датчики