П'єзоелектричний датчик: опис, прискорення, принцип роботи та особливості

Для отримання даних про температуру або тиск атмосферного середовища застосовуються спеціальні датчики п'єзоелектричного типу. До основних параметрів пристроїв відноситься не тільки робоча частота, але провідність, а також опір. Стандартна модифікація складається з мембрани, яку оточують кварцові пластини. Корпус здебільшого робиться з металевих дисків. Для підключення до вимірювальної апаратурі застосовуються висновки, які приєднані до подпятнику.

Принцип роботи елемента

Існують різні п'єзоелектричні датчики. Принцип роботи елементів побудований на зміну розрядності мембрани. Кварцові пластини в даному випадку відіграють роль провідників. Для перетворення частоти у моделей використовується екранована пластина. Передача сигналу на мембрану здійснюється через підп'ятник. Різниця розрядів фіксується у вимірювальних приладах. Через висновки на датчиках дані можуть бути оброблені і збережені.

Типи датчиків

За призначенням виділяють датчики сили, тиску, вібрації і прискорення. Також існують модифікації для виміру температури. Ще поділ модифікацій відбувається по частотності. Моделі до 3 Гц відрізняються компактними розмірами. Модифікації з високою провідністю здатні працювати в умовах підвищеної вологості.

Датчики сили

П'єзоелектричні датчики сили останнім часом приймають активну участь у лабораторних дослідженнях. Вони відрізняються підвищеною точністю і непоганий провідністю. Однак важливо відзначити, що робоча частота в даному випадку знаходиться на рівні 4 Гц.

Багато модифікації виробляються з звичайними контактними мембранами. Також варто відзначити, що в магазинах представлені провідні пристрої з кварцовими пластинами. Показник провідності у таких датчиків складає приблизно 5 мк. Багато модифікації дозволяється застосовувати в умовах підвищеної вологості. Ємність провідників в даному випадку дорівнює 55 пФ. Моделі у датчиків даного типу відсутні.

Датчики тиску

П'єзоелектричні датчики тиску виробляються з мембранами різних типів. Якщо вірити відгуками експертів, то найбільш затребуваними пристроями вважають контактні елементи, показник провідності у них дорівнює 8 мк. При цьому робоча частота максимум досягає 5 Гц. Контактні мембрани у датчиків зустрічаються досить рідко. Кварцові пластини встановлюються через висновки. Ємність провідників в середньому дорівнює 120 пФ.

Окремої уваги у модифікацій заслуговують компактні втулки. Як правило, вони застосовуються екранованого типу. Для вимірювальної апаратури датчики цього типу підходять чудово. Досить часто їх підключають до осциллографам. Підп'ятники у модифікацій застосовуються перехідного типу. Деякі моделі здатні похвалитися високою точністю вимірів.

Особливості датчиків температури

П'єзоелектричні датчики температури працюють на низькоомних модулях. Якщо вірити відгуками експертів, то мембрани в основному застосовуються контактного типу, і перехідники під них використовуються низької провідності. Кварцові пластини здатні працювати в умовах підвищеної вологості. Якщо говорити про недоліки, то важливо відзначити, що моделі виробляються в основному без підп'ятників. Замість них на мембрани встановлюються спеціальні ізоляційні плівки. Показник діелектричної проникності лежить в районі 50 %.

Датчики прискорення

П'єзоелектричний датчик прискорення досить часто використовується в промисловості. Висновки у моделей підключаються через мембрани. Деякі пристрої виготовляються спеціально під приводні агрегати. Мембрани в даному випадку встановлюються контактного типу. Також варто відзначити, що в магазинах представлені елементи, які працюють на полірованих пластинах.

Підп'ятники в основному використовуються компактних розмірів. Ізоляція у моделей застосовується високої якості. Металеві підкладки зустрічаються досить рідко. Також треба зазначити, що існують пристрої, які здатні працювати при частоті 3 Гц. Показник провідності у них, як правило, не перевищує 44 мк. Ємність провідників у моделей даного типу знаходиться в районі 40 пФ.

Елементи серії VM-6360

Датчики представленої серії здатні дуже швидко визначати температуру навколишнього середовища. Якщо вірити думку експертів, то провідність у них досить висока. Серед недоліків варто відзначити малий опір на висновках. Також фахівці часто вказують намодуль, який працює при частотності в 3 Гц. Таким чином, точність виміру у модифікації не дуже висока. Мембрана в даному випадку застосовується тільки одна. Висновки до неї приєднуються через підп'ятник. Якщо вірити думку експертів, проблеми з модуляцією даного датчику не страшні. Кварцові пластини встановлені надійно.

Особливості датчиків Arduino

Arduino - п'єзоелектричний датчик вібрації, який здатний експлуатуватися в різних кліматичних умовах. Мембрана у елемента застосовується тільки одна. При цьому пластини встановлені з двома підкладками. Якщо вірити експертам, то провідність у них досить висока. Діелектрична проникність пластин дорівнює 55 мк.

Багато фахівців говорять про те, що датчик має високу точність вимірів. Якщо говорити про мінуси, то експерти вказують на низький параметр опору в мембрані. За рахунок цього є проблеми з передачею сигналу. Витік зарядів даного датчику не страшна. Робоча частота підтримується на рівні 5 Гц.

Опис елементів серії Master 300 CT

Вказаний п'єзоелектричний датчик необхідний для точного визначення тиску. Модуль в системі застосовується хвильового типу. Багато експертів говорять про те, що модель можна використовувати в середовищі з вологістю не більше 55 %. Диск у модифікації застосовується сферичного типу.

Також варто відзначити, що робоча температура елемента максимум дорівнює 45 градусам. Підп'ятник відрізняється високою провідністю. При цьому у нього є певні проблеми з проникністю. Підключення до вимірювальних приладів відбувається через два висновки.

Елементи серії Master 330 CT

Це якісні і високоточні п'єзоелектричні датчики. Принцип дії елемента побудований на зміну розрядності. Фахівці вважають, що у модифікації встановлений якісний провідний висновок. Мембрана в даному випадку використовується з кварцовими пластинами.

Параметр діелектричної проникності розташовується на позначці 3 %. Мінімальна частота підтримується на рівні 3 Гц. Система захисту у даного датчика відсутня, однак ізоляція передбачена. Також варто відзначити, що у модифікації є тільки одна підкладка, яка виготовлена з міді.

Особливості датчиків Master 350 CT

Вказаний п'єзоелектричний датчик проведений для визначення температури в агресивних середовищах. Багато експертів вказують на високий параметр вихідного опору. При цьому модуль застосовується контактного типу, і ізоляція у нього використовується третього класу. Всього в пристрої є дві кварцові пластини. Показник провідності у них становить 4 мк. Робоча частота, як правило, дорівнює 3 Гц. Сферична п'ята у цієї модифікації відсутня. Ємність напівпровідників дорівнює 40 пФ.

Опис елементів серії Master 380 CT

Даний п'єзоелектричний датчик вирізняється швидкою передачею позитивного потенціалу. Також варто відзначити, що у моделі використовується тільки один модуль контактного типу. Багато експертів говорять про те, що модель дозволяється використовувати в середовищі підвищеної вологості. Проте недоліки у датчика також є. У першу чергу варто згадати про низьку діелектричної проникності. Проблеми з опором виникають досить рідко.

Підп'ятник не здатний працювати при частоті 3 Гц. Система захисту у модифікації виробником не передбачена, і ізоляція встановлена другого класу. Підключення до вимірювальної апаратури здійснюється через два висновки. П'ята сферичного типу здатна працювати при частоті 5 Гц. Передача негативного потенціалу багато часу не забирає.

Елементи серії MLH200

Даний п'єзоелектричний датчик здатний швидко заміряти тиск навколишнього середовища. Якщо говорити про особливості модифікації, то важливо відзначити непоганий параметр вихідного опору. Діелектрична проникність елемента дорівнює лише 40 %. П'ята сферичного типу встановлена разом з контактною мембраною.

Також варто відзначити, що модель здатна швидко передавати позитивний потенціал. Система захисту у модифікації не передбачена, а ізоляція встановлена третього класу. Підключення до вимірювальної апаратури може здійснюватися через два висновки. Втулка у модифікації приєднана до кварцовим пластин. Також варто відзначити, що ємність напівпровідників дорівнює 30 пФ.

Особливості датчиків MLH220

Вказаний п'єзоелектричний датчик вібрації проводиться з двома контактними мембранами. При цьому кварцові пластини застосовуються підвищеної проникності. Робоча частота модифікації знаходиться на рівні 4 Гц. Якщо вірити думку експертів, токорпус здатний витримувати великі навантаження. Також варто відзначити, що опір на вихідних контактах дорівнює приблизно 30 Ом. Система захисту у елемента, на жаль, не передбачена.

Однак ізоляція виробником встановлена першого класу. Екранована втулка в даному випадку зафіксована на мембрані. Багато експертів говорять про те, що модель здатна похвалитися швидкою передачею позитивного потенціалу. Також варто відзначити, що у моделі є спеціальний модуль, який відповідає за провідність сигналу. Ємність провідника дорівнює 50 мк. При цьому діелектрична проникність елемента становить не менше 60 %. Витік зарядів представленому датчику не страшна.

Опис елементів серії MLH255

Даний датчик (п'єзоелектричний, іскробезпечний) проводиться з однієї перехідною мембраною, у якої дуже високий параметр від'ємного опору. З підвищеною вологістю проблеми виникають нечасто, і ізоляція використовується третього класу. Всього у датчика є три кварцові пластини.

Також варто відзначити, що модель відрізняється непоганою провідністю на виході. Металеві підкладки під мембраною виробником не передбачено. Окремої уваги заслуговує якісний провідник, ємність якого дорівнює 4 пФ. Система захисту у елемента не передбачена. При цьому швидкість передачі негативно потенціалу залишає бажати кращого.

Елементи серії MLH265

Датчик представленої серії проводиться з двома мембранами, які володіють провідністю на рівні 4 мк. Кварцові провідники здатні працювати при вологості 55 %. При цьому робоча температура максимум дорівнює 40 градусів. Система захисту у цього датчика відсутня, а ізоляція застосовується другого класу. Мінімальна частота у елемента підтримується на рівні 5 Гц.