Генерируют электрический сигнал при механическом воздействии на чувствительный элемент, изготовленный из пьезоэлектрика (кварца Si02, титаната бария TiB и др.), в направлении его полярной электрической оси. При очень небольших деформациях, вследствие смещения атомов пьезоэлектрика, возникает электрический заряд.
Если сила Fx действует в направлении электрической оси пластины, вырезанной из кристалла пьезоэлектрика, то из-за сближения положительных ионов кремния или же отрицательных ионов кислорода на плоскостях пластины, к которым приложена сила Fx, возникают электрические заряды +Q и -Q (рис. 6.23, а). Ненагруженный датчик электрически нейтрален.
Рис. 6.23. Принципиальная схема пьезоэффекта
Пьезоэлектрический датчик состоит из пластины пьезоэлектрика, зажатой между двумя металлическими обкладками, к которым прикладывается измеряемое усилие. Возникающая между обкладками разность потенциалов Ux пропорциональна силе Fx.
Электрический разряд появляется как при сжатии силой Fx пластины из пьезоэлектрика, так и при создании в ней сдвиговых напряжений. Это позволяет использовать эти пластины как двухкомпонентные датчики. При изготовлении рабочие поверхности пластин должны быть строго ориентированы относительно оси анизотропии кристаллов.
Для получения большего заряда отдельные пластины объединяют в пакеты и электрически соединяют между собой по параллельной схеме (рис. 6.23, б), при этом возникает заряд:
Ux=ndFx,
Дата добавления: 2015-07-25; просмотров: 204 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Тензометрическая проставка для револьверной головки | | | Где п - число пластин; d- пьезоэлектрический модуль. |