압전 크리스탈
수정은 압전 재료에 적용되는 응력에 비례하여 전압을 생성 할 수있는 압전 재료입니다. 적용을 위해, 천연 석영 결정은 균일 한 두께의 직사각형 또는 타원형의 얇은 판 모양으로 절단되어야한다. 각 크리스털에는 3 축 세트가 있습니다. 광학 축, 서로 120 도인 3 개의 전기 축 OX1, OX2 및 OX3 및 서로 120도에있는 3 개의 기계 축 OY1, OY2 및 OY3이 있습니다. 기계 축은 전기 축과 직각을 이룹니다. 응용 프로그램의 결정 특성을 결정하는 매개 변수 중 일부는 다음과 같습니다.
· 웨이퍼가 자연 석영 크리스털에서 절단되는 각도
· 판 두께
· 판의 치수
· 장착 수단
압전 효과
압전 크리스탈의 XY 축과 그 절삭 기술은 아래 그림과 같습니다.
압전 크리스탈의 XY 축
가장 큰면에 수직 인 방향이 참조 된 절단 축입니다.
전기적 스트레스가 전기 축 (X 축)의 방향으로 가해지면, 해당 X 축에 수직 인 Y 축의 방향으로 기계적 변형이 발생합니다. 유사하게, 기계적 변형이 Y 축을 따라 주어지면, Y 축에 직각 인 X 축에 수직 인 결정의 면상에 전기 전하가 생성 될 것이다.
압전 효과를 계승하는 재료의 일부는 수정, Rochelle 염, 바륨 티타 네이트 등입니다. 이 결정체의 주된 장점은 높은 기계적 및 열적 상태 능력, 고차 변형률, 낮은 누설 및 우수한 주파수 응답 등을 견딜 수 있다는 것입니다.
압전 변환기는 아래 그림과 같이 몇 가지 모드 중 하나에서 작동 할 수 있습니다.
압전 크리스탈
압전 변환기
압전 변환기의 주된 원리는 수정체에 가해질 때 힘이 결정 표면에 전하를 생성한다는 것입니다. 이렇게 생성 된 전하를 압전성이라고 부를 수 있습니다. 피에조 전기는 특정 종류의 결정에 기계적 변형으로 인해 생성되는 전기 분극으로 정의 할 수 있습니다. 청구 비율은 입력으로 적용되는 힘의 변화율에 비례합니다. 생성 된 전하가 매우 작기 때문에, 측정 할 수있을 정도로 큰 출력 전압을 생성하기 위해서는 전하 증폭기가 필요합니다. 장치는 또한 기계적으로 딱딱한 것으로 알려져 있습니다. 예를 들어 변환기에 15 kiloN의 힘이 가해지면 최대 0.002mm까지만 변형 될 수 있습니다. 그러나 출력 응답은 100KiloHz만큼 높을 수 있습니다. 이는 장치가 동적 측정에 가장 적합하다는 것을 증명합니다.
도면은 고체베이스와 힘 합한 부재 사이에 삽입 된 압전 크리스탈을 갖는 종래의 압전 변환기를 도시한다. 압력 포트에 힘이 가해지면 동일한 힘이 힘 합계 부재로 떨어집니다. 따라서 전위차가 그 특성으로 인해 결정체 상에 생성 될 것이다. 생성 된 전압은 적용된 힘의 크기에 비례합니다.
압전 변환기
압전 변환기는 압력 을 측정 할 수 있습니다. 같은 방식으로 힘 또는 가속도 를 측정 할 수 있습니다. 저압 측정의 경우, 가능한 진동을 보정해야합니다. 압력 측정 석영 디스크 스택은 다이어프램을 통해 압력을 직면합니다. 이 스택의 다른쪽에는 보상 용 질량 뒤에 보상 용 석영이 있습니다.
응용 분야
1. 탁월한 주파수 특성으로 인해 일반적으로 출력은 가속도 중력 당 (1 ~ 30) mV 정도의 가속도계로 사용됩니다.
2. 장치는 일반적으로 인장력 및 압축력 측정이 가능하도록 사전 장력 볼트로 사용하도록 설계되었습니다.
3. 힘, 압력 및 변위 측정에 사용할 수 있습니다. 전압의 측면에서.
장점
1. 매우 높은 주파수 응답.
2. 자체 생성, 그래서 외부 소스의 필요성.
3. 치수가 작고 측정 범위가 넓기 때문에 사용이 간편합니다.
4. 바륨 티타 네이트와 석영은 원하는 모양과 형태로 만들 수 있습니다. 그것은 또한 큰 유전 상수를 가지고 있습니다. 결정축은 방향의 방향을 정함으로써 선택 가능합니다.
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