Piezoelektrični senzor: opis, pospešek, princip delovanja in značilnosti

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Za pridobivanje podatkov o temperaturi ali tlaku atmosferskega okolja se uporabljajo posebni senzorji piezoelektričnega tipa. Glavni parametri naprav vključujejo ne le delovno frekvenco, temveč prevodnost in upor. Standardna modifikacija je sestavljena iz membrane, obdane s kremenovimi ploščami. Telo je v glavnem izdelano iz kovinskih diskov. Za priključitev na merilno opremo se uporabljajo vodniki, ki so priključeni na potisni ležaj.

Kako element deluje

Obstajajo različni piezoelektrični senzorji. Načelo delovanja elementov temelji na spreminjanju zmogljivosti membrane. Kvarčne plošče v tem primeru igrajo vlogo prevodnikov. Za pretvorbo frekvence modeli uporabljajo zaščiteno ploščo. Signal se preko potisnega ležaja prenaša na membrano. Razlika izpustov je določena v merilnih instrumentih. Preko izhodov na senzorjih je mogoče podatke obdelati in shraniti.

Vrste senzorjev

Senzorje sile, tlaka, tresljajev in pospeška ločimo po namenu. Obstajajo tudi modifikacije za merjenje temperature. Večdelitev modifikacij poteka po frekvenci. Modeli do 3 Hz so kompaktne velikosti. Modifikacije z visoko prevodnostjo lahko delujejo v pogojih visoke vlažnosti.

Senzorji sile

Piezoelektrični senzorji sile so v zadnjem času aktivno vključeni v laboratorijske raziskave. Odlikuje jih visoka natančnost in dobra prevodnost. Vendar je pomembno upoštevati, da je delovna frekvenca v tem primeru pri 4 Hz.

Veliko sprememb je narejenih z običajnimi kontaktnimi membranami. Omeniti velja tudi, da so v trgovinah predstavljene žične naprave s kremenovimi ploščami. Indeks prevodnosti za takšne senzorje je približno 5 mikronov. Številne modifikacije so dovoljene za uporabo v pogojih visoke vlažnosti. Kapacitivnost prevodnikov v tem primeru je 55 pF. Za to vrsto senzorja ni modelov.

Tlačni senzorji

Piezoelektrični tlačni pretvorniki se proizvajajo z različnimi vrstami membran. Če verjamete ocenam strokovnjakov, potem kontaktni elementi veljajo za najbolj priljubljene naprave, njihov indeks prevodnosti je 8 mikronov. V tem primeru delovna frekvenca doseže največ 5 Hz. Kontaktne membrane v senzorjih so precej redke. Kvarčne plošče so nameščene skozi vodnike. Kapacitivnost prevodnikov je v povprečju 120 pF.

Posebno pozornost pri modifikacijah si zaslužijo kompaktne puše. Praviloma se uporabljajo v zaščitenem tipu. Za merilno opremo, senzorje te vrstesuper pristajajo. Pogosto so povezani z osciloskopi. Potisni ležaji modifikacij so prehodnega tipa. Nekateri modeli se ponašajo z visoko natančnostjo meritev.

Lastnosti temperaturnih senzorjev

Piezoelektrični temperaturni senzorji delujejo na modulih z nizkim uporom. Če verjamete ocenam strokovnjakov, se membrane uporabljajo predvsem kontaktne vrste, adapterji zanje pa se uporabljajo z nizko prevodnostjo. Kremenčeve plošče lahko delujejo v pogojih visoke vlažnosti. Če govorimo o pomanjkljivostih, je pomembno omeniti, da se modeli proizvajajo predvsem brez potisnih ležajev. Namesto tega so na membrane nameščene posebne izolacijske folije. Dielektrična konstanta je okoli 50%.

senzorji pospeška

Piezoelektrični senzor pospeška se pogosto uporablja v industriji. Izhodi modelov so povezani preko membran. Nekatere naprave so izdelane posebej za pogonske enote. Membrane so v tem primeru nameščene kontaktnega tipa. Omeniti velja tudi, da so v trgovinah elementi, ki delujejo na poliranih ploščah.

Niti se uporabljajo predvsem v kompaktnih velikostih. Izolacija modelov je visoke kakovosti. Kovinske obloge so precej redke. Prav tako je treba opozoriti, da obstajajo naprave, ki lahko delujejo s frekvenco 3 Hz. Njihov indeks prevodnosti praviloma ne presega 44 mikronov. Kapacitivnost prevodnikov za modele te vrste je okoli 40 pF.

Elementi serije VM-6360

Senzori predstavljene serije lahko zelo hitro določijo temperaturo okolice. Če verjamete mnenju strokovnjakov, je njihova prevodnost precej visoka. Med pomanjkljivostmi je treba omeniti nizek odpor pri sklepih. Prav tako strokovnjaki pogosto opozarjajo na modul, ki deluje s frekvenco 3 Hz. Tako merilna natančnost modifikacije ni zelo visoka. Membrana v tem primeru se uporablja samo ena. Zaključki so povezani z njim preko potisnega ležaja. Če verjamete mnenju strokovnjakov, potem težave z modulacijo za ta senzor niso grozne. Kvarčne plošče so trdno nameščene.

Značilnosti senzorja Arduino

Arduino je piezoelektrični senzor vibracij, ki se lahko uporablja v različnih podnebnih razmerah. Element ima samo eno membrano. V tem primeru so plošče nameščene z dvema oblogama. Po mnenju strokovnjakov je njihova prevodnost precej visoka. Dielektrična konstanta plošč je 55 mikronov.

Številni strokovnjaki pravijo, da ima senzor visoko natančnost merjenja. Če govorimo o minusih, potem strokovnjaki opozarjajo na parameter nizke odpornosti v membrani. Zaradi tega obstajajo težave pri prenosu signala. Uhajanje nabojev na ta senzor ni grozno. Delovna frekvenca se vzdržuje pri 5Hz.

Opis elementov serije Master 300 CT

Za natančne odčitke tlaka je potreben določen piezoelektrični senzor. Modul v sistemu je valovnega tipa. Mnogi strokovnjaki pravijo, da se model lahko uporablja v okoljuz vlažnostjo ne več kot 55%. Disk modifikacije je sferičnega tipa.

Omeniti velja tudi, da je delovna temperatura elementa največ 45 stopinj. Ležaj je zelo prevoden. Ima pa določene težave s prepustnostjo. Povezava z merilnimi instrumenti poteka preko dveh izhodov.

Elementi serije Master 330 CT

To so visokokakovostni in zelo natančni piezoelektrični senzorji. Načelo delovanja elementa temelji na spreminjanju bitne globine. Strokovnjaki menijo, da ima modifikacija visokokakovosten žični izhod. Membrana se v tem primeru uporablja s kremenovimi ploščami.

Dielektrična konstanta je 3%. Najmanjša frekvenca se vzdržuje pri 3 Hz. Ta senzor nima zaščitnega sistema, je pa zagotovljena izolacija. Omeniti velja tudi, da ima modifikacija samo eno podlogo, ki je izdelana iz bakra.

Lastnosti Master 350 CT senzorjev

Naveden piezoelektrični senzor je narejen za določanje temperature v agresivnih okoljih. Mnogi strokovnjaki opozarjajo na parameter visoke izhodne impedance. V tem primeru se uporablja modul kontaktnega tipa, njegova izolacija pa je tretjega razreda. Skupno ima naprava dve kvarčni plošči. Njihov indeks prevodnosti je 4 mikrone. Delovna frekvenca je običajno 3 Hz. Ta modifikacija nima sferične pete. Kapacitivnost polprevodnikov je 40 pF.

Opis elementov serije Master 380 CT

Ta piezoelektrični pretvornik se odlikuje po hitrem prenosu pozitivnega potenciala. Omeniti velja tudi, da model uporablja samo en modul kontaktne vrste. Mnogi strokovnjaki pravijo, da je model dovoljeno uporabljati v okolju z visoko vlažnostjo. Vendar ima senzor tudi slabosti. Najprej je treba omeniti nizko dielektrično konstanto. Težave z odpornostjo so redke.

Potisna ploščica ne more delovati pri 3 Hz. Proizvajalec ne predvideva zaščitnega sistema za modifikacijo, izolacija pa je drugega razreda. Priključitev na merilno opremo se izvede preko dveh izhodov. Peta sferičnega tipa lahko deluje pri frekvenci 5 Hz. Prenos negativnega potenciala ne traja dolgo.

Elementi serije MLH200

Ta piezoelektrični senzor lahko hitro izmeri tlak okolice. Če govorimo o značilnostih modifikacije, je pomembno opozoriti na dober parameter izhodne upornosti. Dielektrična konstanta elementa je le 40%. Sferična peta je nameščena skupaj s kontaktno membrano.

Omeniti velja tudi, da je model sposoben hitro prenašati pozitiven potencial. Modifikacija nima zaščitnega sistema, izolacija pa je tretjega razreda. Priključitev na merilno opremo se lahko izvede preko dveh izhodov. Tulec modifikacije je povezan s kremenovimi ploščami. Omeniti velja tudida je kapacitivnost polprevodnikov 30 pF.

Lastnosti senzorjev MLH220

Naveden piezoelektrični senzor vibracij je izdelan z dvema kontaktnima membranama. V tem primeru se uporabljajo kremenčeve plošče s povečano prepustnostjo. Delovna frekvenca modifikacije je na ravni 4 Hz. Če verjamete mnenju strokovnjakov, potem je ohišje sposobno prenesti velike obremenitve. Prav tako je treba omeniti, da je upor na izhodnih kontaktih približno 30 ohmov. Na žalost element nima zaščitnega sistema.

Vendar je tovarniško nameščena izolacija prvovrstna. Oklopljeni rokav je v tem primeru pritrjen na membrano. Mnogi strokovnjaki pravijo, da se model ponaša s hitrim prenosom pozitivnega potenciala. Omeniti velja tudi, da ima model poseben modul, ki je odgovoren za prevodnost signala. Kapacitivnost prevodnika je 50 mikronov. V tem primeru je dielektrična konstanta elementa najmanj 60%. Puščanje napolnjenosti predstavljenega senzorja ni strašno.

Opis artiklov serije MLH255

Ta senzor (piezoelektrični, intrinzično varen) je izdelan z enojno adaptersko membrano, ki ima zelo visok parameter negativne upornosti. Vlažnost ni pogosto problem, uporablja se izolacija razreda 3. Senzor ima skupaj tri kvarčne plošče.

Omeniti velja tudi, da ima model dobro prevodnostizhod. Kovinske obloge pod membrano proizvajalec ne zagotavlja. Posebno pozornost si zasluži visokokakovosten prevodnik, katerega kapacitivnost je 4 pF. Element nima zaščitnega sistema. Hkrati pa hitrost prenosa negativnega potenciala pušča veliko želenega.

Elementi serije MLH265

Senzor predstavljene serije je izdelan z dvema membranama, ki imata prevodnost 4 mikrone. Kvarčni vodniki lahko delujejo pri vlažnosti 55%. V tem primeru je najvišja delovna temperatura 40 stopinj. Ta senzor nima zaščitnega sistema, izolacija pa je drugega razreda. Najmanjša frekvenca elementa se vzdržuje pri 5 Hz.