П'єзо датчик – це електронний пристрій, основним принципом роботи якого є використання п'єзоефекту. П'єзоефект полягає у виникненні електричного заряду на поверхні кристала за його механічного деформування. В основі п'єзо датчика лежить п'єзоелектричний матеріал – кристал, який під дією зовнішньої механічної дії змінює розміри або форму, що призводить до появи заряду на його поверхні. Заряд можна виміряти за допомогою електродів, що знаходяться на поверхні кристала.
У процесі роботи п'єзо датчика кристал піддається механічному впливу, наприклад, при стисканні, розтягуванні або згині. Це створює обурення у кристалічній структурі кристала, викликаючи появу електричного заряду. Заряд збирається та вимірюється за допомогою електродів, які розташовані на поверхні кристала. Виміряний заряд може бути використаний для отримання інформації про механічну дію.
Принцип роботи п'єзо датчика дозволяє використовувати його у різних галузях, таких як медицина, авіація, промисловість та наука. Він може бути використаний для вимірювання тиску, зусилля, вібрації, звуку та інших параметрів. П'єзо датчики характеризуються високою точністю, швидким відгуком та широким діапазоном вимірюваних значень, що робить їх незамінними інструментами для контролю та вимірювання різних фізичних процесів та явищ.
| Принцип роботи | |
|---|---|
| 1 | Коли п'єзопластину діє механічне напруга (наприклад, при натисканні), відбувається деформація пьезоэлемента. |
| 2 | Деформація п'єзопластини викликає зміну електричного опору матеріалу. |
| 3 | За зміни опору відбувається генерація електричного сигналу. |
| 4 | Електричний сигнал передається в п'єзоумову і потім обробляється для отримання потрібної інформації. |
Як працює п'єзорезистивний датчик тиску?
Тиск викликає деформацію керамічної мембрани, на якій нанесені товстоплівкові резистори. В результаті змінюються величини опорів цих резисторів, включених до бруківки. Ця зміна опорів за допомогою електронної схеми перетворюється на струм, пропорційний величині тиску.
Навіщо п'єзоелектричний датчик?
П'єзоелектричні датчики тиску застосовуються для контролю пульсації тиску та вимірювання динамічного тиску при високих температурах для газових турбін, авіаційних двигунів, двигунів внутрішнього згоряння. Контролює динамічний тиск у різних зонах камер згоряння.
Що вимірює п'єзоелектричний датчик?
П'єзоелектричний датчик доцільно застосовувати при вимірі швидкомінного тиску; якщо тиск змінюється повільно, то зростає похибка перетворення через "стікання" електричного заряду із пластин на корпус.
Як працюють датчики тиску?
Принцип його роботи полягає у вимірі різниці тисків між двома порожнинами – плюсової та мінусової. Можуть застосовуватися для обліку витрати за допомогою пристроїв, що звужують. Звужуючий пристрій у трубопроводі є місцевим опір, при проходженні через яке змінюється характер течії потоку.