كهرضغطية الكوارتز الكريستال
بلورة الكوارتز هي عبارة عن مادة كهرضغطية يمكنها توليد جهد يتناسب مع الضغط المطبق عليه. بالنسبة للتطبيق ، يجب قطع بلورة كوارتز طبيعية على شكل صفيحة رقيقة من الشكل المستطيل أو البيضاوي للسمك الموحد. يحتوي كل بلورة على ثلاث مجموعات من المحاور - المحاور البصرية ، وثلاثة محاور كهربائية OX1 ، OX2 ، و OX3 مع 120 درجة مع بعضها البعض ، وثلاثة محاور ميكانيكية OY1 ، OY2 و OY3 أيضا في درجة 120 مع بعضها البعض. ستكون المحاور الميكانيكية بزاوية قائمة على المحاور الكهربائية. بعض المعايير التي تقرر طبيعة الكريستال للتطبيق هي
· الزاوية التي يتم فيها قطع الرقاقة من بلورة الكوارتز الطبيعية
سمك لوحة
· البعد من اللوحة
· وسائل التركيب
تأثير كهرضغطية
يظهر في الشكل التالي محور XY للكريستيك الكهربائي وتقنيته.
محاور XY من كريستال كهرضغطية
الاتجاه ، عمودي على الوجه الأكبر ، هو محور القطع المشار إليه.
إذا تم تطبيق إجهاد كهربائي في اتجاه محور كهربائي (المحور السيني) ، يتم إنتاج سلالة ميكانيكية في اتجاه المحور ص ، والذي يكون عموديًا على المحور السيني ذي الصلة. وبالمثل ، إذا تم إعطاء سلالة ميكانيكية على طول المحور ص ، فسيتم إنتاج شحنة كهربائية على أوجه البلورة ، عموديًا على المحور السيني الموجود بزاوية قائمة على المحور ص.
بعض المواد التي ترث تأثير بيزو الكهربائية هي الكريستال الكوارتز ، ملح روشيل ، تيتانات الباريوم ، وهلم جرا. وتتمثل المزايا الرئيسية لهذه البلورات في امتلاكها لقدرات عالية للحالة الميكانيكية والحرارية ، وقدرة على تحمل الترتيب العالي للجهد ، والتسرب المنخفض ، والاستجابة الجيدة للتردد ، وما إلى ذلك.
قد يتم تشغيل محول كهرضغطية في أحد الأوضاع العديدة كما هو موضح في الشكل أدناه.
كريستال كهرضغطية
محول الطاقة الكهروإجهادية
المبدأ الرئيسي لمحول كهرضغطية هو أن القوة ، عند تطبيقها على بلورة الكوارتز ، تنتج شحنة كهربائية على سطح البلورة. يمكن استدعاء الشحنة المنتجة على هذا النحو كهرضغطية كهرضغطية. يمكن تعريف كهرباء بيزو على أنها الاستقطاب الكهربائي الناتج عن الإجهاد الميكانيكي على طبقة معينة من البلورات. سيكون معدل الشحن الناتج متناسبًا مع معدل تغيير القوة المطبقة كمدخل. بما أن الشحنة المنتجة صغيرة جدًا ، هناك حاجة لمكبر للصوت من أجل إنتاج جهد ناتج كبير بما يكفي لقياسه. من المعروف أيضًا أن الجهاز مقيّد ميكانيكياً. على سبيل المثال ، إذا تم إعطاء قوة قدرها 15 كيلو إنش إلى المحول ، فقد ينحرف إلى أقصى حد 0.002 مم. ولكن استجابة المخرجات قد تصل إلى 100 كيلوهيرتز. هذا يثبت أن الجهاز الأفضل للتطبيق في القياس الديناميكي.
ويبين الشكل محول كهرضغطية تقليدي مع بلورة كهرضغطية يتم إدخالها بين قاعدة صلبة وعضو تجميع القوة. إذا تم تطبيق قوة على منفذ الضغط ، فسوف تسقط نفس القوة على عضو تجميع القوة. وبالتالي سيتم إنشاء فرق محتمل على البلورة بسبب ممتلكاته. سيكون الجهد الناتج متناسبًا مع حجم القوة المطبقة.
محول الطاقة الكهروإجهادية
محول الطاقة الكهروإجهادية يمكن قياس الضغط بنفس الطريقة فرض أو يمكن قياس التسارع . لقياس الضغط المنخفض ، يجب تعويض الاهتزاز المحتمل للمبلغ. يواجه ضغط قياس كومة القرص الكوارتز الضغط من خلال الحجاب الحاجز وعلى الجانب الآخر من هذا المكدس ، فإن الكتلة التعويضية يتبعها كوارتز تعويض.
تطبيقات
1. نظرا لاستجابته الممتازة للتردد ، فإنه يستخدم عادة كمقياس سرعة ، حيث يكون الناتج في حدود (1-30) mV لكل ثقل تسارع.
2. يتم تصميم الجهاز عادة للاستخدام كمسحوق ما قبل التوتري بحيث يمكن إجراء كل من قياسات قوة الضغط والتوتر.
3. يمكن استخدامها لقياس القوة والضغط والتشريد من حيث الجهد.
مزايا
1. استجابة عالية التردد جدا.
2. توليد النفس ، لذلك لا حاجة لمصدر خارجي.
3. سهلة الاستخدام لأنها لديها أبعاد صغيرة ونطاق قياس كبير.
4. يمكن تصنيع تيتانات الباريوم والكوارتز بأي شكل وشكل مرغوب. كما أن لديها ثابت عازلة كبير. يمكن تحديد محور البلورة من خلال توجيه اتجاه الاتجاه.
محول LTRASONIC يمكن تخصيصها في التطبيقات الخاصة بك ، مطابقة النوع المناسب وتعطيك حل احترافي.
