Benefici ed applicazioni

Nel corso degli anni c'è stato ampia discussione sopra i meriti della selezione del quarzo o ceramico come l'elemento sensibile per un accelerometro piezoelettrico. Questo mese esamineremo i benefici di ciascuno, con la citazione delle applicazioni determinate dove si o l'altro eccelle….gioco di parole?

In primo luogo fuori, il quarzo lungamente è stato riconosciuto per il suo beneficio di essere naturalmente piezoelettrico. Come tale, esibisce la migliore stabilità a lungo termine di tutto il materiale di percezione piezoelettrico. Il quarzo non esibisce uscita pyro-elettrica ed ha un piccolo coefficiente termico stabile. La capacità bassa di quarzo le dà un'uscita ad alta tensione (V=Q/C). Ciò ad alto rendimento è, infatti, perché la maggior parte dei sensori di forza dinamici del quarzo realmente sono attenuati dalla loro sensibilità del circuito aperto (sopra una forza di 1,3 volt/lb).

La maggior parte quarzo non è fatto funzionare spesso alle più alte temperature perché ci sono altri materiali ceramici piezoelettrici che sono più appropriato dovuto la loro più alta uscita della tassa. Prima o poi c'è inoltre un rumore di fondo leggermente più alto nell'operazione di tensione dovuto l'amplificatore del MosFET utilizzato per la conversione interna dell'impedenza che ha un più alto rumore di fondo che la tassa interna tipica che converte l'amplificatore di J-FET. Il rumore può anche essere dovuto leggermente più alto il fatto che le resistenze utilizzate per fissare la costante di tempo sono normalmente più grandi dei sistemi amplificati in carica. Le limitazioni finali in quarzo sono concentrate circa i tagli e la geometria limitati per polarizzazione naturale, IE nessun quarzo anulare del taglio.

Gli elementi sensibili del quarzo trovano le applicazioni eccezionali in quanto segue:

• Norme di riferimento dinamiche di calibratura dovuto stabilità a lungo termine eccezionale
• Molto termico attivo e ciclato ambiente come criogenico, pure stress ambientale selezione (ESS)/altamente accelerato vita prova)/schermo (di FERMATA altamente accelerato di sforzo (HASS)
• Sensori di forza dinamici di singola e configurazione a tre assi
• Pressione dinamica negli ambienti attivi come instabilità di combustione della turbina ed in flusso d'aria in gallerie del vento sopra i profili.

Quando si tratta dei materiali di percezione piezoelettrici ceramici i benefici chiave sono nel processo controllabile di polarizzazione, (gli elementi policristallini dello IE possono essere trasformati varie forme/geometrie) e l'alta tassa ha amplificato uscita. La coppia della piezo-elettrico-ceramica con gli amplificatori interni a basso rumore di J-FET fornisce la risoluzione eccezionale i rumori di fondo bassi quanto quelli trovati sugli accelerometri della tassa coppia alle lunghezze di cavo tipiche collegate ad un amplificatore della tassa del grado del laboratorio. Tutto che è uguale, il rumore di fondo dei sensori della tassa con elettronica incorporata sarà più basso di con un amplificatore esterno della tassa. Il rumore è basato sulla capacità totale divisa dalla capacità di risposte. La capacità totale di sistema con un amplificatore esterno della tassa aumenterà a causa della capacità del cavo fra il sensore e l'ampère esterno della tassa. Più recentemente, la ceramica di specialità è stata presentata per le condizioni di funzionamento ad alta temperatura come quelle trovate nell'operazione del motore a turbina.

Per le limitazioni, c'è la stabilità leggermente meno a lungo termine e un più alto coefficiente termico con ceramica che il quarzo (sebbene un certo quarzo ad alta temperatura di approccio della ceramica). Ulteriormente, la sensibilità pyroelectric dei limiti della ceramica il suo uso in determinate applicazioni scossa/di scoppio. Poiché gli elementi sono polarizzati come componente del processo di fabbricazione è di importanza fondamentale che il venditore del sensore sia esaminato e si fidi di per qualità e l'affidabilità.

dovuto la combinazione di geometria a basso rumore, leggera e flessibile, gli elementi sensibili basati ceramici trovano le applicazioni eccezionali in:

• Operazione amplificata tassa interna a basso rumore del pavimento ICP
• Misurazione delle vibrazioni per tutti gli usi
• Costo accelerometri modali/automobilistici di matrice di NVH/Aircraft GVT in cui i bassi livelli del segnale con i passaggi di cavi lunghi sono l'operazione standard
• Applicazioni aerospaziali di specialità che funzionano alla temperatura elevata (fino a 900 gradi F)

Mentre questi sono alcune delle linee guida per la selezione, alla fine, ci sono sempre particolari sottili alle vostre applicazioni dinamiche ed ai vari tipi di percezione. La consultazione con un ingegnere elettronico con esperienza del campo o uno specialista dell'applicazione della fabbrica è il migliore modo assicurarsi che stiate selezionando il sensore giusto per i vostri bisogni.