Cảm biến áp điện là gì?

Một cảm biến áp điện là một thiết bị đo áp suất hoặc căng thẳng sử dụng áp điện, một hiện tượng trong đó một số vật liệu có thể tạo ra dòng điện khi bị biến dạng.Do đó, một cảm biến áp điện có thể chuyển đổi lực tác dụng lên nó bằng cách nén, tác động, gia tốc hoặc rung thành tín hiệu điện có cường độ tỷ lệ thuận với cường độ của lực.Có một số vật liệu xuất hiện tự nhiên chứng minh hiệu ứng này, đáng chú ý nhất là thạch anh và tourmaline.Vật liệu áp điện cũng có thể được tổng hợp công nghiệp.Vật liệu áp điện tổng hợp có thể là các vật liệu tinh thể đơn tương tự như tinh thể tự nhiên nhưng với các đặc tính tăng cường, chẳng hạn như tinh thể gallium phosphate;Các vật liệu piezoceramic như chì zirconate titanate (PZT), có thể được sản xuất với giá rẻ bằng cách thiêu kết hoặc làm nóng các thành phần bột trong lò;và các polyme như polyvinylidene fluoride (PVDF) có thể được tạo thành các màng mỏng, linh hoạt. Tín hiệu điện được tạo ra bởi các cảm biến áp điện rơi nhanh chóng sau khi lực được áp dụng lần đầu tiên.Điều này có nghĩa là chúng không phù hợp để đo một lực tĩnh;Tuy nhiên, chúng rất xuất sắc trong việc đo các lực lượng có thời gian rất ngắn, chẳng hạn như lực tác động.Các cảm biến tinh thể và piezoceramic đơn rất cứng và có tần số tự nhiên rất cao.Tần số tự nhiên của cảm biến áp đặt các hạn chế đối với việc sử dụng của nó, vì các lỗi đo sẽ xảy ra khi tần số của rung động được đo gần với cảm biến.Tuy nhiên, một cảm biến áp điện tần số tự nhiên cao cho phép nó đo chính xác tần số rất cao, tuy nhiên.Điều này có nghĩa là nó có thể được sử dụng để phát hiện các mẫu rung bất thường có thể được gây ra bởi các khiếm khuyết trong vật liệu và thành phần.Những công cụ và máy móc được thực hiện.Do đó, các cảm biến có thể được kết hợp vào các công cụ và máy móc như là một phần của cấu trúc của chúng, để chúng có thể được xây dựng với các cảm biến tích hợp.Loại cảm biến áp điện này cũng rất mạnh mẽ, có thể xử lý các lực tác động mạnh mẽ và hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ cao, và được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp để đo áp suất và căng thẳng cho vật liệu.Chúng cũng có thể được sử dụng để đo tăng tốc mdash;Khi một đối tượng tăng tốc, nó sẽ tác dụng một lực theo hướng ngược lại có thể được đo bằng cảm biến.

cảm biến điện áp có một loạt các ứng dụng khác.Một ứng dụng phổ biến là trong micrô, trong đó lực tác dụng bởi sóng âm được chuyển đổi thành tín hiệu điện và được ghi lại hoặc khuếch đại.Các vật liệu áp điện linh hoạt, nhẹ như PVDF có thể được sử dụng trong màn hình cảm ứng và miếng đệm cảm ứng, và cũng có các ứng dụng trong nghiên cứu khoa học.Ví dụ, các cảm biến nhỏ có thể được gắn vào động vật nhỏ và thậm chí côn trùng để theo dõi hoạt động và hành vi của chúng.