เซ็นเซอร์ piezoelectric คืออะไร?

เซ็นเซอร์ piezoelectric เป็นอุปกรณ์ที่วัดความดันหรือความเครียดโดยใช้ piezoelectricity ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่วัสดุบางอย่างสามารถสร้างกระแสไฟฟ้าเมื่อเปลี่ยนรูปดังนั้นเซ็นเซอร์ piezoelectric สามารถแปลงแรงที่กระทำโดยการบีบอัด, แรงกระแทก, การเร่งความเร็วหรือการสั่นสะเทือนเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่มีความแข็งแรงเป็นสัดส่วนกับความแข็งแรงของแรงมีวัสดุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติจำนวนมากที่แสดงให้เห็นถึงผลกระทบนี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งควอตซ์และทัวร์มาลีนวัสดุ Piezoelectric ยังสามารถสังเคราะห์อุตสาหกรรมได้วัสดุ piezoelectric สังเคราะห์สามารถเป็นวัสดุผลึกเดี่ยวคล้ายกับผลึกธรรมชาติ แต่มีคุณสมบัติที่เพิ่มขึ้นเช่นผลึกแกลเลียมฟอสเฟต;วัสดุ Piezoceramic เช่น lead zirconate titanate (PZT) ซึ่งสามารถผลิตได้อย่างถูกโดยการเผาหรือส่วนผสมผงความร้อนในเตา;และโพลีเมอร์เช่น polyvinylidene fluoride (PVDF) ที่สามารถสร้างเป็นฟิล์มบางและยืดหยุ่นได้

สัญญาณไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยเซ็นเซอร์ piezoelectric ลดลงอย่างรวดเร็วหลังจากใช้แรงครั้งแรกซึ่งหมายความว่าพวกเขาไม่เหมาะสมสำหรับการวัดแรงคงที่อย่างไรก็ตามพวกเขายอดเยี่ยมในการวัดกองกำลังระยะเวลาสั้น ๆ เช่นแรงกระแทกเซ็นเซอร์คริสตัลและ piezoceramic เดี่ยวมีความเข้มข้นมากและมีความถี่ธรรมชาติที่สูงมากความถี่ตามธรรมชาติของเซ็นเซอร์กำหนดข้อ จำกัด เกี่ยวกับการใช้งานเนื่องจากข้อผิดพลาดในการวัดจะเกิดขึ้นเมื่อความถี่ของการสั่นสะเทือนที่จะวัดอยู่ใกล้กับเซ็นเซอร์อย่างไรก็ตามเซ็นเซอร์เพียโซอิเล็กทริกความถี่ธรรมชาติสูงช่วยให้สามารถวัดความถี่ที่สูงมากได้อย่างแม่นยำซึ่งหมายความว่าสามารถใช้ในการตรวจจับรูปแบบการสั่นสะเทือนที่ผิดปกติซึ่งอาจเกิดจากข้อบกพร่องในวัสดุและส่วนประกอบ

ความแข็งแกร่งสูงของเซ็นเซอร์ผลึกเดี่ยวและเซ็นเซอร์ piezoceramic หมายความว่าพวกเขามักจะมีคุณสมบัติทางกายภาพที่คล้ายกันกับวัสดุเช่นเหล็กจากเหล็กเครื่องมือและเครื่องจักรใดที่ทำเซ็นเซอร์สามารถรวมเข้ากับเครื่องมือและเครื่องจักรเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างเพื่อให้สามารถสร้างด้วยเซ็นเซอร์ในตัวเซ็นเซอร์ piezoelectric ประเภทนี้ยังมีความแข็งแกร่งมากสามารถจัดการกับแรงกระแทกที่แข็งแกร่งและทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงและใช้ในการใช้งานอุตสาหกรรมจำนวนมากสำหรับการวัดความดันและความเครียดบนวัสดุพวกเขายังสามารถใช้ในการวัดความเร่ง mdash;เมื่อวัตถุเร่งความเร็วมันจะออกแรงในทิศทางตรงกันข้ามที่สามารถวัดได้ด้วยเซ็นเซอร์

piezoelectric เซ็นเซอร์มีการใช้งานอื่น ๆ ที่หลากหลายแอปพลิเคชั่นทั่วไปหนึ่งแอปพลิเคชั่นอยู่ในไมโครโฟนซึ่งแรงที่กระทำโดยคลื่นเสียงจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าและบันทึกหรือขยายวัสดุ piezoelectric ที่มีความยืดหยุ่นและมีน้ำหนักเบาเช่น PVDF สามารถใช้ในหน้าจอสัมผัสและแผ่นทัชและยังมีการใช้งานในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ตัวอย่างเช่นเซ็นเซอร์ขนาดเล็กสามารถติดกับสัตว์ขนาดเล็กและแม้กระทั่งแมลงเพื่อตรวจสอบกิจกรรมและพฤติกรรมของพวกเขา