Benefícios e aplicações

Ao longo dos anos houve muita discussão sobre os méritos de selecionar o quartzo ou cerâmico como o elemento de detecção para um acelerômetro piezoelétrico. Este mês nós reveremos os benefícios de cada um, junto com a menção das determinadas aplicações onde se ou o outro prima….chalaça?

Primeiramente fora, o quartzo tem sido reconhecido por muito tempo para seu benefício de ser naturalmente piezoelétrico. Como tal, exibe a melhor estabilidade a longo prazo de todo o material de detecção piezoelétrico. O quartzo não exibe nenhuma saída pyro-elétrica e tem um coeficiente térmico estável pequeno. A baixa capacidade do quartzo dá-lhe uma saída de alta tensão (V=Q/C). Isto a rendimento elevado é, de fato, porque a maioria de sensores dinâmicos da força de quartzo são atenuados realmente de sua sensibilidade do circuito aberto (sobre uma força de 1,3 volt/lb).

A maioria quartzo não é corrido frequentemente em umas mais altas temperaturas porque há outros materiais cerâmicos piezoelétricos que são uns mais apropriado devido a sua saída mais alta da carga. Algum dia há igualmente um assoalho levemente mais alto do ruído na operação da tensão devido ao amplificador do MosFET usado para a conversão interna da impedância que tem um assoalho mais alto do ruído do que a carga interna típica que converte o amplificador de J-FET. O ruído pode igualmente ser um devido levemente mais alto o fato de que os resistores usados para ajustar a constante de tempo são normalmente maiores do que sistemas amplificados responsáveis. As limitações finais no quartzo são centradas sobre cortes e geometria limitados para a polarização natural, IE nenhum quartzo anular da tesoura.

Os elementos de detecção de quartzo encontram aplicações proeminentes no seguinte:

• Padrões de referência dinâmicos da calibração devido à estabilidade a longo prazo proeminente
• Muito térmico ativo e dado um ciclo ambiente como criogênico, também ambiental esforço seleção (ESS)/altamente acelerado vida teste) (da PARADA/tela altamente acelerada do esforço (HASS)
• Sensores dinâmicos da força da única e configuração triaxial
• Pressão dinâmica em ambientes ativos como a instabilidade da combustão da turbina e em fluxo de ar em túneis de vento sobre superfícies de sustentação.

Quando se trata dos materiais de detecção piezoelétricos cerâmicos os benefícios chaves estão no processo verificável da polarização, (os elementos policristalinos do IE podem ser feitos em uma variedade de formas/geometria) e a carga alta amplificou a saída. Acoplar a piezo-cerâmica com os amplificadores internos de baixo nível de ruído de J-FET fornece a definição proeminente os assoalhos do ruído tão baixos quanto aqueles encontrados nos acelerômetros da carga acoplados aos comprimentos do cabo típicos conectados a um amplificador da carga da categoria do laboratório. Tudo que é igual, o assoalho do ruído de sensores da carga com eletrônica incorporado será mais baixo do que com um amplificador externo da carga. O ruído é baseado na capacidade total dividida pela capacidade de feedback. A capacidade total de um sistema com um amplificador externo da carga aumentará devido à capacidade do cabo entre o sensor e a carga externo ampère. Mais recentemente, a cerâmica da especialidade foi introduzida para ambientes operacionais de alta temperatura como aquelas encontradas na operação do motor de turbina.

Para limitações, há uma estabilidade levemente menos a longo prazo e um coeficiente térmico mais alto com cerâmica do que o quartzo (embora algum quartzo de alta temperatura da aproximação da cerâmica). Adicionalmente, a sensibilidade pyroelectric de limites da cerâmica seu uso em determinadas aplicações da explosão/choque. Desde que os elementos são polarizados como parte do processo de manufatura é imperativo que o vendedor do sensor esteja revisto e confiado para a qualidade e a confiança.

Devido à combinação de geometria de baixo nível de ruído, de pouco peso e flexível, os elementos de detecção baseados cerâmicos encontram aplicações proeminentes dentro:

• Operação amplificada do assoalho ICP carga interna de baixo nível de ruído
• Medida de vibração de uso geral
• O ponto baixo custou acelerômetros modais/automotivos da disposição de NVH/Aircraft GVT onde os baixos níveis de sinal com corridas longas do cabo são a operação padrão
• Aplicações aeroespaciais da especialidade que operam-se na alta temperatura (até 900 graus F)

Quando estes forem algumas das diretrizes para a seleção, na extremidade, houverem sempre uns específicos suteis a suas aplicações dinâmicas e aos vários tipos de detecção. A consulta com um coordenador de aplicação experiente do campo ou um especialista da aplicação da fábrica é a melhor maneira de assegurar-se de que você esteja selecionando o sensor direito para suas necessidades.