Материалы Yuhai PZT для датчиков

ПЗТ-5 и ПЗТ-5Н Материалы с высокой чувствительностью и большими перемещениями.

Датчики - одно из основных применений [мягких »пьезоэлектрических керамических материалов . Пьезоэлектрические материалы подразделяются на [мягкий» материал или [твердый »материал в зависимости от физических и пьезоэлектрических свойств, которые они проявляют.
Чувствительная керамика характеризуется более высокими коэффициентами электромеханической связи, большими пьезоэлектрическими постоянными, более высокой диэлектрической проницаемостью, большими диэлектрическими постоянными, немного большими диэлектрическими потерями и более низкими механическими коэффициентами качества. Чувствительная керамика производит большие смещения по сравнению с твердой керамикой, но некоторые из них демонстрируют больший гистерезис и более восприимчивы к деполяризации из-за нагрева при высоких рабочих циклах и / или напряжениях. Как правило, более высокие коэффициенты рассеяния ограничивают использование чувствительной керамики в приложениях, требующих высоких электрических полей.
Компания Yuhai предлагает два пьезоэлектрических материала для использования в сенсорных устройствах: PZT-5 и PZT-5H . PZT-5 - это предпочтительный материал для большинства измерительных приложений. Он обладает наилучшим общим сочетанием свойств и должен быть первым материалом, который нужно испытать для зондирования. PZT-5H предлагает более высокую чувствительность с некоторыми ограничениями. Он имеет более низкую температуру использования, более высокую диэлектрическую проницаемость и более высокий коэффициент рассеяния. Если эти ограничения приемлемы, то можно использовать PZT-5H.

Типичные применения пьезоэлектрических датчиков

Чувствительные материалы Yuhai можно использовать во множестве приложений. Приложения можно условно разделить на две общие категории использования:
Активный - Керамика используются в приложениях активного зондирования для измерения времени прохождения эхо-импульсного отклика или между передатчиком и приемником. Пьезоэлектрическая керамика, используемая в качестве передатчика, обычно работает на своей резонансной частоте, в то время как датчики, используемые в качестве приемника, обычно работают в антирезонансном режиме. Примеры пьезоэлектрической керамики, используемой в приложениях с активным зондированием, включают:

Датчики и расходомеры
Толщиномеры
Датчики уровня
Диагностическое медицинское УЗИ

Пассивный - керамика, используемая в приложениях пассивного зондирования, работает ниже своей резонансной частоты, что приводит к более широкой полосе частот. Это позволяет керамике принимать сигнал в широком диапазоне частот. Примеры пьезокерамики, используемой в системах пассивных датчиков, включают:

Акселерометры
Гидрофоны
Микрофоны
Музыкальные пикапы

Справочная информация о пьезоэлектрическом датчике

Типичные пьезоэлектрические датчики генерируют сигнал только при изменении приложенной силы или давления. При статическом воздействии свободные носители заряда в керамическом элементе перемещаются к диполям, нейтрализуя заряды на диполях и, таким образом, эффективно электрически разряжая элемент. Заряд будет стекать через входное сопротивление устройства, используемого для измерения сигнала от датчика. Напряжение нарушает уравновешенное состояние и восстанавливает электрический заряд, но если напряжение сохраняется, заряд снова истощается. На практике системы для измерения низкочастотных сигналов - входные частоты намного ниже резонансной частоты системы - удобно описывать постоянной времени. Постоянная времени системы является произведением емкости керамического элемента и входного сопротивления электронной схемы. Как показывает практика, постоянная времени должна составлять 1/10 времени периода входного сигнала. Например, для измерения сигнала с частотой 10 Гц постоянная времени должна быть меньше одной секунды. Есть три альтернативы, которые поддерживают приемлемо низкое входное сопротивление, позволяя измерять низкочастотные входы: создание датчика из нескольких параллельно соединенных слоев, включение усилителя заряда в систему или включение конденсатора в систему параллельно с датчик.