Principe de travail et application du capteur ultrasonique piézoélectrique

Le principe de travail decapteur à ultraso-piezoélectriqueest principalement basé sur l'effet piézoélectrique, qui utilise des composants électriques et d'autres machines pour convertir la pression à mesurer en électricité, puis effectue la mesure relative. Mesurer les instruments de précision, tels que de nombreux émetteurs de pression et capteurs de pression. Les capteurs à ultrasons piézoélectriques ne peuvent pas être utilisés dans des mesures statiques. La raison en est que la charge après avoir été soumise à une force externe ne peut être préservée que lorsque le circuit a une résistance à l'entrée infinie. Ce qui suit est fourni, parlons brièvement de l'application du principe de travail des capteurs ultrasoniques piézoélectriques!

L'actuelcapteurs ultrasoniques Arduinone peut être utilisé que dans la mesure dynamique. Ses principaux matériaux piézoélectriques sont: le dihydrogène phosphate, le tartrate de potassium de sodium et le quartz. L'effet piézoélectrique se trouve sur le quartz. Lorsque la contrainte change, le champ électrique change très peu et certains autres cristaux piézoélectriques remplaceront le quartz. Le tartrate de sodium de potassium, il a un grand coefficient piézoélectrique et une sensibilité piézoélectrique, mais il ne peut être utilisé qu'à l'intérieur où l'humidité et la température sont relativement faibles. Le phosphate est un cristal artificiel, il peut être utilisé dans une humidité élevée et un environnement à haute température, donc son application est très large. Avec le développement de la technologie, l'effet piézoélectrique a également été appliqué aux polycristals. Par exemple: céramique piézoélectrique, céramique piézoélectrique en acide de magnésium niobate, céramique piézoélectrique de la série niobate et céramique piézoélectrique de barium sont tous inclus.

Capteur ultrasonique à effet piézoélectrique, c'est une conversion électromécanique et un capteur auto-alimenté. Ses composants sensibles sont faits de matériaux piézoélectriques, et lorsque les matériaux piézoélectriques sont soumis à une force externe, des charges seront formées à sa surface. Les charges passeront par l'amplificateur de charge, l'amplification du circuit de mesure et la conversion d'impédance. Il est converti en une sortie de sortie proportionnelle à la force externe reçue.

Paramètres techniques des capteurs ultrasoniques piézoélectriques

Le capteur de proximité ultrasonique constant piézoélectrique est un paramètre qui mesure la force de l'effet piézoélectrique d'un matériau, et il est directement lié à la sensibilité de la sortie piézoélectrique. La constante élastique et la rigidité des matériaux piézoélectriques déterminent la fréquence naturelle et les caractéristiques dynamiques des dispositifs piézoélectriques. Pour un élément piézoélectrique d'une certaine forme et taille, sa capacité inhérente est liée à la constante diélectrique et la capacité inhérente affecte la limite de fréquence inférieure du capteur ultrasonique piézoélectrique.

Dans l'effet piézoélectrique, le coefficient de couplage mécanique est égal à la racine carrée du rapport de l'énergie de sortie convertie (telle que l'énergie électrique) à l'énergie d'entrée (comme l'énergie mécanique); Il s'agit d'un paramètre important pour mesurer l'efficacité de conversion d'énergie électromécanique des matériaux piézoélectriques.

La résistance à l'isolation des matériaux piézoélectriquescapteur de proximité à ultrasonsréduira les fuites de charge, améliorant ainsi les caractéristiques de basse fréquence des capteurs ultrasoniques piézoélectriques. La température à laquelle les matériaux piézoélectriques commencent à perdre leurs propriétés piézoélectriques est appelée la température du point de curie.