Endüstri

Piezoelektrik Basınç Sensörü Nedir? Sensör Çalışma Prensibi

Piezoelektrik Basınç Sensörü Nedir? Sensör Çalışma Prensibi. Piezoelektrik basınç sensörü, kısaca ölçülen basıncı elektrik sinyaline dönüştürebilmek için Piezoelektrik malzemenin, piezoelektrik etkisini kullanan basınç sensörüdür.

Piezoelektrik Basınç Sensörü Çalışma Prensibi

Ölçülecek olan basıncı elektriğe dönüştürmek için elektrikli elemanları ve diğer bileşenleri kullanabilirsiniz. Ölçüm çalışması için hassas ölçüm aletleri, basınç vericileri ve basınç sensörleri olabilir.

Ayrıca Piezoelektrik Basınç transdüserleri, kristalin elektrostatik yükünün, direncinin veya rezonans frekansının ve elektrostatik yükünün ölçülmesine göre sınıflandırılır. Hangi şekilde kullanıldığına bağlı olarak, kristal sensör elektrostatik, piezodirençli ya da rezonans olarak isimlendirilebilir.

Bir kuvars kristaline kuvvet, basınç ya da ivme uygulanırsa, kristal boyunca uygulanan güçle orantılı bir yük oluşur. Bu kristal sensörleri ile gerinim ölçerler gibi statik güç aletleri arasındaki ana fark, kristal tarafından üretilmiş elektrik sinyalinin hızla bozulmasıdır. Bu özellik, Piezoelektrik sensörleri statik kuvvetlerin ya da basınçların ölçümü için uygun olmaya, fakat dinamik ölçümler için çok kullanışlı duruma getirir.

See: Drone ve Robot Basınç Sensörleri Uygulamaları

Piezoelektrik Sensör Ana Malzemeleri

  • Sodyum potasyum tartarat
  • Dihidrojen fosfat
  • Kuvars
Piezoelektrik etki kuvars üstünde bulunmaktadır. Gerilim değişkenliğinde, elektrik alanı çok az değişir ve kuvarsın yerine farklı piezoelektrik kristaller geçer.
Potasyum sodyum tartarat, yüksek piezoelektrik katsayısına ve piezoelektrik duyarlılığına sahiptir. Fakat sadece sıcaklık ve nemin nispeten düşük olduğu iç alanlarda kullanılabilmektedir.
Dihidrojen fosfat özel bir tür yapay kristaldir. Yüksek sıcaklık ve yüksek nem ortamı olan yerlerde  kullanılabilir. Bu sebeple uygula alanı oldukça geniştir.
Piezoelektrik Sensorler
  1. Ölçülen akışkanın diyafram üzerine uyguladığı basınç (p)
  2. Diyaframın aktif alanına göre orantılı bir kuvvet olarak piezoelektrik kristallere iletilir.
  3. Helisel şeklinde bir yay, elektrot görevi gören metal kaplı kristal yüzeye temas eder ve elektrik yükünü konektöre taşır.

Piezoelektrik Basınç Sensörleri Kullanım Alanları

Piezoelektrik Sensörler aşağıdaki alanlarda ölçüm için tercih edilir.

  • Dinamik basınçlar
  • Yüksek statik basınçlarda küçük basınç titreşimleri
  • Yüksek sıcaklık ya da çok küçük sıcaklık sensörlerine ihtiyaç duyan yarı statik basınç ölçümlerinde

Piezoelektrik Basınç Sensörü Avantajları ve Dezavantajları

Avantajları

  • Bant genişliği
  • Yüksek hassasiyet
  • Yüksek sinyal-gürültü oranı
  • Basit yapı
  • Güvenilir çalışma
  • Hafifliktir

Dezavantajları

  • Bazı piezoelektrik malzemelerin nem geçirmez önlemlere ihtiyaç duymasıdır
  • Çıkış DC yanıtı zayıftır. Bu kusurun üstesinden gelmek için yüksek giriş empedans devresi veya şarj amplifikatörü kullanmak gereklidir.

Okumaya Devam Edin: Sensörlerde Ferroelektrik Malzemeye Yeni Alternatif

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Başa dön tuşu