Piezoelektrik sensör nedir?

Yer değiştirmeyi, basıncı, sıcaklığı, kuvveti ve gerilimi ölçmek için bir piezoelektrik sensör kullanılabilir. Bu sensörler piezoelektrik etkiye göre çalışır, piezoelektrik etki, bir kristalin mekanik basınca maruz kalması durumunda elektrik potansiyelinin oluşmasıdır. En çok kullanılan kristaller kuvars ve baryum titanat olacaktır. Oluşan elektrik yükü mekanik stresle orantılı olacaktır. Piezoelektrik sensörün ana işlevi, hızlanma veya basınç gibi fiziksel parametreleri bir elektrik sinyaline dönüştürmektir. Bazı sensörlerde, fiziksel parametreler doğrudan piezoelektrik eleman üzerinde etki ederken, diğer cihazda akustik bir sinyal elemanda titreşimler oluşturur ve bu titreşim bir elektrik sinyaline dönüştürülür.

• Üçgenleme nedir ve üçgenleme sensörünü açıklar mı?
• Manyetostriktif yer değiştirme sensörü nedir? Manyetostriktif bir malzemenin kullanım alanları nelerdir?
• Fotonik sensör nedir?
• Girdap akımı sensörü nedir?
• Manyetik yakınlık sensörü nedir? Manyetik konum sensörlerinin türleri nelerdir?
• Optik yakınlık sensörü nedir?
• Manometre nedir ve ne amaçla kullanılır?
• Diyafram contası nedir? Diyafram contasının uygulanması

Piezoelektrik aktüatör ve dönüştürücü nedir?

Piezoelektrik aktüatörde, elektrik sinyali fiziksel bir yer değiştirmeye dönüştürülür ve bu, takım tezgahının hassasiyetini kontrol etmek için kullanılacaktır. Aktüatör, hidrolik valfleri kontrol etmek için de faydalı olabilir. Piezoelektrik dönüştürücü durumunda, elektrik enerjisini titreşimsel mekanik enerjiye dönüştürür ve bunun tersi de olabilir. Piezoelektrik etki tersine çevrilebilir, böylece dönüştürücü elektrik enerjisinden ultrasonik ses oluşturabilir ve ayrıca gelen sesi elektrik enerjisine dönüştürebilir. Sıvıları atomize etmek, tıbbi teşhis vb. için bir piezoelektrik dönüştürücü kullanılır.

Piezoelektrik basınç sensörü nedir?

Piezoelektrik basınç sensörünün büyük kısmı bir diyafram ve bir piezoelektrik kristal olacaktır. Bu sensörler, ince bir metal diyaframın yer değiştirmesiyle basıncı algılayabilir. Diyafram, basınçtaki değişiklik nedeniyle esneme sırasında piezoelektrik kristal üzerinde bir gerginliğe neden olur. Kristalin yüzüne ulaşan elektrik yükü zıt kutuplu olacaktır ve gerilim ile orantılı olacaktır.

Piezoelektrik ivmeölçer nedir?

Bu sensör bir piezoelektrik kristal kullanır ve eğer gerilirse kristal boyunca bir voltaj üretir. Piezoelektrik kristal kuvars olabilir, bu cihazın gövdesinde yukarı veya aşağı bir hareket varsa, kuvvet piezoelektrik elemanı etkiler ve bu sayede piezoelektrik malzemeye stres etki eder ve böylece voltaj oluşur. Bu cihaz sadece değişken ölçümleri ölçebilir ve sabit ivmeleri ölçemez.

Piezoelektrik sensör kullanırken dikkat edilmesi gereken faktörler nelerdir?

Çoğunlukla bu sensörler dinamik basıncı ölçmek için kullanılır ve statik basınç ölçümü için kullanılmazlar. Sensörün düzgün çalışması için sensör hizalamasının doğru yapılması gerekir. Sensörün doğru hizalanması yapıldığında sensör oldukça hassas olacaktır. Bu tip sensörleri yüksek sıcaklık uygulamaları için kullanmamalıyız. Bu sensörleri yüksek sıcaklık uygulamaları için kullanıyorsak, o zaman ya gömme montaj, bölmeli diyafram veya termal koruma kaplaması kullanmalıyız.

Piezoelektrik sensör nasıl çalışır?

Bir piezoelektrik malzeme bir elektrik alanına maruz kalırsa, gerilime göre uzayabilir veya kısaltılabilir. Bir piezoelektrik kristali gerer veya sıkıştırırsak, yapı deforme olabilir ve bir elektrik yükü görünecektir. Piezoelektrik malzemenin bu özelliğini kullanarak yer değiştirme basıncını vb. ölçebiliriz. Kristale mekanik stres uygulanacak ve kristal, stresle orantılı bir sinyal üretecektir.

Reklam

Mikro elektrik devresi sinyali işleyecek ve bu ya dahili ya da harici olarak yapılacaktır. Sinyal koşulu yapılır ve buna sinyalin düşük empedans voltajına dönüştürülmesi, amplifikasyon ve filtreleme dahildir.

Piezoelektrik sensörün avantajları nelerdir?

• Bu sensör herhangi bir harici güç kaynağına ihtiyaç duymaz
• Geniş genlik aralığı
• Hareketli parça olmadığından aşınma olmaz
• Geniş frekans aralığı
• Oldukça hassas
• kompakt
• Dinamik aralıkta iyi doğrusallık
• Düşük çıkış gürültüsü

Piezoelektrik sensörün dezavantajları nelerdir?

• Bu sensör statik konumu ölçemez
• Kristaldeki sıcaklık değişimi ölçümü etkileyebilir
• Yer değiştirme sınırlıdır
• Sinyalin yüksek empedans amplifikasyonuna ihtiyacı var
• Uzun kablolar üzerinden çalışırsa frekans tepkisini etkileyebilir ve gürültü ve bozulma yaratabilir.

Piezoelektrik sensörün uygulamaları nelerdir?

• İvmeölçerlerde kullanılır
• Sonar
• ultrasonik aktüatör
• Trafik sensörleri
• Makine izleme
• İplik kopma sensörü
• Motor testi yanma ve dinamik stres