คริสตัลเพียโซอิเล็กทริก
คริสตัลควอตซ์เป็นวัสดุ piezoelectric ที่สามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าตามสัดส่วนของความเครียดที่ใช้กับมัน สำหรับแอปพลิเคชันผลึกควอตซ์ธรรมชาติจะต้องถูกตัดในรูปแบบของแผ่นบางรูปสี่เหลี่ยมหรือวงรีที่มีความหนาสม่ำเสมอ คริสตัลแต่ละอันมีแกนสามชุด - แกนลำแสง, แกนไฟฟ้า OX1, OX2 และ OX3 ที่มี 120 องศาซึ่งกันและกันและแกนเชิงกลสามแกนคือ OY1, OY2 และ OY3 ที่ 120 องศาด้วยกัน แกนเชิงกลจะอยู่ในมุมฉากกับแกนไฟฟ้า พารามิเตอร์บางอย่างที่ตัดสินลักษณะของผลึกสำหรับแอปพลิเคชันคือ
· มุมที่เวเฟอร์ถูกตัดจากคริสตัลควอตซ์ธรรมชาติ
· ความหนาของแผ่น
· มิติของแผ่น
· วิธีการติดตั้ง
Piezoelectric Effect
แกน XY ของคริสตัล piezoelectric และเทคนิคการตัดจะแสดงในรูปด้านล่าง
แกน XY ของคริสตัล Piezoelectric
ทิศทางตั้งฉากกับใบหน้าที่ใหญ่ที่สุดคือแกนตัดที่อ้างถึง
หากความเค้นไฟฟ้าถูกนำไปใช้ในทิศทางของแกนไฟฟ้า (แกน X) สายพันธุ์เชิงกลจะถูกสร้างขึ้นในทิศทางของแกน Y ซึ่งจะตั้งฉากกับแกน X ที่เกี่ยวข้อง ในทำนองเดียวกันหากมีการตรึงความเครียดเชิงกลตามแนวแกน Y ประจุไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นบนใบหน้าของคริสตัลตั้งฉากกับแกน X ซึ่งอยู่ในมุมฉากกับแกน Y
วัสดุบางอย่างที่สืบทอดเอฟเฟกต์ไฟฟ้าแบบเพียโซคือผลึกคริสตัล, เกลือโรเชล, แบเรียมติตาเนตและอื่น ๆ ข้อได้เปรียบหลักของผลึกเหล่านี้คือพวกมันมีความสามารถเชิงกลและความร้อนสูงความสามารถในการทนต่อความเครียดสูงการรั่วซึมต่ำและการตอบสนองความถี่ที่ดีและอื่น ๆ
piezoelectric transducer อาจดำเนินการในหนึ่งในหลาย ๆ โหมดดังแสดงในรูปด้านล่าง
คริสตัลเพียโซอิเล็กทริก
Piezoelectric Transducer
หลักการสำคัญของ piezoelectric transducer คือแรงเมื่อนำไปใช้กับผลึกคริสตัลจะสร้างประจุไฟฟ้าบนพื้นผิวของผลึก ประจุที่เกิดขึ้นสามารถเรียกได้ว่าเป็นเพียโซอิเล็กทริก ไฟฟ้า Piezo สามารถนิยามได้ว่าเป็นโพลาไรซ์ไฟฟ้าที่เกิดจากสายพันธุ์เชิงกลบนผลึกบางประเภท อัตราของประจุที่เกิดขึ้นจะแปรผันตามอัตราการเปลี่ยนแปลงของแรงที่ใช้เป็นอินพุต เนื่องจากประจุที่ผลิตมีขนาดเล็กมากจึงจำเป็นต้องใช้แอมพลิไฟเออร์ของเครื่องขยายเสียงเพื่อสร้างแรงดันเอาต์พุตที่ใหญ่พอที่จะวัดได้ อุปกรณ์ดังกล่าวเป็นที่รู้จักกันว่าเป็นกลไกแข็ง ตัวอย่างเช่นหากมอบแรง 15 กิโลโวลต์ให้กับตัวแปลงสัญญาณมันอาจเบี่ยงเบนไปสูงสุด 0.002 มม. แต่การตอบสนองเอาต์พุตอาจสูงถึง 100KiloHz ซึ่งพิสูจน์ได้ว่าอุปกรณ์นี้ใช้งานได้ดีที่สุดสำหรับการวัดแบบไดนามิก
ภาพแสดงตัวแปลงสัญญาณแบบ piezoelectric ธรรมดาที่มีคริสตัลแบบ piezoelectric แทรกอยู่ระหว่างฐานที่เป็นของแข็งและแรงรวมสมาชิก ถ้าแรงถูกนำไปใช้กับพอร์ตความดันแรงเดียวกันจะตกบนแรงรวมสมาชิก ดังนั้นความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นจะเกิดขึ้นกับคริสตัลเนื่องจากคุณสมบัติของมัน แรงดันไฟฟ้าที่ผลิตจะเป็นสัดส่วนกับขนาดของแรงที่ใช้
Piezoelectric Transducer
Piezoelectric Transducer สามารถวัด ความดันได้ ในทางเดียวกัน บังคับ หรือ สามารถวัด ความเร่ง ได้ สำหรับการวัดความดันต่ำควรชดเชยการสั่นสะเทือนที่อาจเกิดขึ้นได้ การวัดแรงกดของแผ่นดิสก์ควอทซ์จะต้องเผชิญกับแรงดันผ่าน ไดอะแฟรม และอีกด้านหนึ่งของสแต็กนี้มวลที่ชดเชยแล้วตามด้วยควอตซ์ที่ชดเชย
การประยุกต์ใช้งาน
1. เนื่องจากการตอบสนองความถี่ที่ยอดเยี่ยมจึงมักใช้เป็นเครื่องวัดความเร่งโดยที่เอาต์พุตอยู่ในลำดับ (1-30) mV ต่อแรงโน้มถ่วงของความเร่ง
2. อุปกรณ์ถูกออกแบบมาสำหรับใช้เป็นสลักเกลียวสามมิติเพื่อให้สามารถทำการวัดทั้งสามมิติและแรงอัด
3. สามารถใช้สำหรับการวัดแรงความดันและการ กำจัด ในแง่ของแรงดันไฟฟ้า
ข้อดี
1. การตอบสนองความถี่สูงมาก
2. การสร้างตนเองดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีแหล่งข้อมูลภายนอก
3. ใช้งานง่ายเนื่องจากมีขนาดเล็กและช่วงการวัดขนาดใหญ่
4. แบเรียมติตาเนตและควอตซ์สามารถทำในรูปแบบและรูปแบบที่ต้องการ นอกจากนี้ยังมีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกขนาดใหญ่ แกนคริสตัลสามารถเลือกได้โดยปรับทิศทางของทิศทาง
ตัวแปลงสัญญาณ LTRASONIC สามารถปรับแต่งที่แอปพลิเคชันของคุณจับคู่ประเภทที่เหมาะสมและให้โซลูชันระดับมืออาชีพแก่คุณ
