Пьезоэлектрический датчик

Cтраница 5

Действие пьезоэлектрических датчиков основано на использовании пьезоэлектрического эффекта, заключающегося в возникновении противоположных электрических зарядов на гранях некоторых кристаллов и искусственных материалов при приложении к ним давления. При этом величина возникающих электрических зарядов тфямо пропорциональна приложенному давлению. Пьезоэффект обнаруживается у кварца, турмалина, сегнетовой соли, титаната бария; наиболее подходящими для использования в измерительных цепях являются кварц и турмалин. [61]

Кристалл кварца и его оси симметрии. [62]

Работа пьезоэлектрического датчика основана на физическом явлении, которое называется пьезоэлектрическим эффектом. Этот эффект проявляется в некоторых кристаллах в виде появления на их гранях электрических зарядов разных знаков при сжатии кристалла в определенном направлении. Слово пьезо по-гречески означает давлю. В зависимости от значения силы сжатия ( или растяжения) меняется количество зарядов, а следовательно, и разность потенциалов, замеренная между гранями. Пьезоэлектрические датчики относятся к генераторному типу. Широко известны пьезоэлектрические звукосниматели: игла звукоснимателя воспринимает все изменения глубины звуковой дорожки и передает их на пьезокрис-талл. Выходное напряжение с пьезокрис-талла усиливается, и через динамик мы слышим записанные звуки. Появление зарядов на гранях в зависимости от сжатия называется прямым пьезоэффектом. [63]

Разработка пьезоэлектрического датчика, предназначенного для изучения перехода горения во взрыв и детонацию, связана с большими трудностями. Дело в том, что в этом случае он должен обладать полной гаммой собственных частот: от самых низких - для регистрации горения, и до самых высоких, необходимых для изучения достаточно быстрых процессов, близких к детонационным. Кроме того, такой датчик должен обладать высокой механической прочностью и быть герметическим. Создание универсального датчика, удовлетворяющего перечисленным требованиям, представляет большие трудности. [64]

Набор чувствительных тепловых и пьезоэлектрических датчиков, расположенных на известных расстояниях друг от друга, точно фиксирует движение фронта ударной волны вдоль секции оптических измерений ударной трубы. С помощью этого набора датчиков измеряется скорость ударной волны и осуществляется синхронизация импульсной лампы и осциллографа для записи временной зависимости выходного сигнала фотоумножителя. [65]

В пьезоэлектрических датчиках применяются не целые кристаллы, а вырезанные из них прямоугольные или круглые пластинки, размеры которых не превышают нескольких миллиметров или десятков миллиметров. К двум противоположным граням этих пластинок, на которых возникают электрические заряды, прижимают или приклеивают металлические обкладки, например из фольги. При измерениях напряжение, возникающее между обкладками при деформации пластинок, подается обычно на вход электрической схемы, имеющей высокое входное сопротивление, которое необходимо, так как возникающие при пьезоэлектрическом эффекте заряды весьма незначительны, и поэтому их утечка должна быть возможно меньше. [66]

Страницы: 1 2 3 4 5