Пьезоэлектрические датчики давления

Изучить и законспектировать лекцию.

Ответить на контрольные вопросы.

Фотографию конспекта и ответы прислать по электронной почте (указывайте свою фамилию и номер группы!!!)

Пьезоэлектрические датчики давления

I.Основные сведения

Пьезоэлектрические преобразователи основаны на свойстве некоторых кристаллов преобразовывать механические деформации Х в изменение электростатических зарядов q на гранях. Это явление обратимо. 

П
ьезоэлектрическими свойствами обладают: кварц, турмалин, сегнетова соль, и искусственно создаваемые: титанит бария, титанит свинца и т. д. 

Достоинства и недостатки пьезоэлектрических датчиков давления:

1. Основным достоинством пьезоэлектрических датчиков давления является их безынерционность, что позволяет применять их при исследованиях быстропротекающих процессов.

2. Недостатком является невозможность их применения при больших температурах в связи с потерей свойств пьезоэлектрических материалов.

I
I.Принцип действия пьезоэлектрического преобразователя давления

1. Измеряемое давление преобразуется мембраной 4 в усилие, вызывающее сжатие столбиков кварцевых пластин 2 диаметром 5 мм и толщиной 1 мм. Возникающий электрический заряд Q через выводы 1 подается на электронный усилитель 5, обладающий большим входным сопротивлением—10¹³ Ом.

2. Для уменьшения инерционности преобразователя объем камеры 3 минимизируют, измерительные преобразователи этого типа обладают высокими динамическими характеристиками (контроль давления в системах с быстропротекающими процессами).

3. Чувствительность пьезоэлектрических измерительных преобразователей давления может быть повышена путем применения нескольких, параллельно включенных кварцевых пластин и увеличения эффективной площади мембраны.

4. Верхние пределы измерений пьезоэлектрических преобразователей давления с кварцевыми чувствительными элементами 2,5 — 100 МПа. Классы точности 1,5; 2,0.

Контрольные вопросы:

1. Что называют пьезоэлектрическим преобразователем?

2. Основные достоинства пьезоэлектрических датчиков давления?

3. Какие недостатки у пьезоэлектрических датчиков давления?

4. Принцип действия пьезоэлектрического преобразователя давления?

5. Конструкция пьезоэлектрического преобразователя давления?