рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Пьезоэлектрические преобразователи

Пьезоэлектрические преобразователи - раздел Производство, Учебная дисциплина Производственная и пожарная автоматика. Производственная автоматика Пьезоэлектрические Преобразователи - Преобразователи Генераторного Типа. Прин...

Пьезоэлектрические преобразователи - преобразователи генераторного типа. Принцип действия их основан на явлении пьезоэлектричества, характерного для определенного класса кристаллов, не имеющих центра симметрии. Пьезоэлектрические кристаллы обладают прямым пьезоэффектом, заключающимся в появлении поляризации при действии давления, и обратным, заключающимся в том, что кристаллы деформируются в электрическом поле.

На использовании прямого пьезоэффекта строятся преобразователи усилий, ускорений, давлений; обратного - вибраторы, ультразвуковые излучатели и другие устройства. В пьезоэлектрических трансформаторах и преобразователях на их основе используется совместное действие прямого и обратного пьезоэффектов. В настоящее время получено большое число пьезоэлектрических материалов, которые подразделяют на две основные группы: пьезоэлектрические монокристаллы и поликристаллические материалы или пьезокерамика. Среди монокристаллических пьезоэлектриков особое место занимает кварц. Он обладает высокими значениями добротности и стабильности характеристик, Недостаток кварца — низкое значение диэлектрической проницаемости и коэффициента электромеханической связи, что ограничивает его применение в пьезоэлектрических преобразователях некоторых типов. В последнее время широкое применение находят искусственно выращиваемые монокристаллы ниобита лития, германата висмута и силиката висмута, которые имеют более высокие значения коэффициента электромеханической связи и диэлектрической проницаемости по сравнению с кварцем. Кроме того, ниобат лития обладает очень высокой температурой Кюри, а германосилиниты не имеют температуры фазового перехода, поэтому они успешно используются в условиях высоких температур.

Пьезокерамические материалы получены трех разновидностей: титанат бария, соединения ниобата свинца и соединения цирконата, титаната свинца. Пьезокерамика имеет высокие значения пьезоэлектрических характеристик. Вместе с тем пьезо-элементы из пьезокерамики дешевы в изготовлении и технологичны. Недостатки пьезокерамики - более низкие по сравнению с монокристаллами временная и температурная стабильности. Пьезоэлектрический преобразователь в обычном исполнении представляет собой пьезоэлектрическую пластинку, к электродам которой подключен вольтметр, а к граням прикладывается измеряемое усилие (рис. 12).

 

 

Рис.12. Пьезоэлектрический преобразователь динамических усилий

 

Такие преобразователи применяют только для измерения динамических усилий и не применяют для измерения статических и медленно меняющихся нагрузок. В системах автоматики промышленных производств приходится иметь дело, как правило, с медленно изменяющимися технологическими параметрами, поэтому они не нашли широкого применения в промышленности. Воздействие на преобразователь измеряемой величины осуществляется следующими способами: изменением размеров, плотности и упругих свойств самого пьезоэлемента, а также изменением акустического сопротивления (импеданса) среды, контактирующей с пьсэоэлементом, которое определяется ее плотностью, скоростью звука, контактной жесткостью и площадью контакта пьезоэлемента со средой.

В зависимости от вида воздействия на преобразователь измеряемой величины существуют различные виды пьезоэлектрических преобразователей статических нагрузок.

На основе изменения размеров, плотности и упругих свойств пьезоэлемента от воздействия измеряемой величины строятся тензочувствитсльные, термочувствительные и масс-чувствительные преобразователи. На основе изменения акустического сопротивления среды, контактирующей с пьезоэлементом, строятся пьезоэлектрические преобразователи с изменяющимся акустическим импедансом. Выходной сигнал тензочувствительных, термочувствительных и масс-чувствительных преобразователей - изменение частоты колебаний автогенератора, в частотозадающую цепь которого включен резонатор (рис. 13).

 

 

Рис. 12. Схема включения тензочувствительных пьезоэлектрических преобразователей

 

Пьезоэлектрические преобразователи с изменяющимся акустическим импедансом строят на основе пьезоэлектрических резонаторов и пьезоэлектрических трансформаторов. Об измеряемом усилии судят либо по изменению тока в цепи пьезорезонатора либо по изменению выходного напряжения или сдвига фаз между входным и выходным напряжениями пьезотрансформатора. Пьезорезонаторы и пьезотрансформаторы включаются также в частотозадающую цепь автогенератора В этом случае об измеряемом усилии судят по изменению частоты колебаний или напряжения на выходе автогенератора. Измеряемая нагрузка прикладывается либо непосредственно к пьезорезонатору или пьезотрансформатору, либо к сочлененному с ними акустическому чувствительному элементу. В первом случае преобразователи называют контактными преобразователями, во втором — преобразователями с акустическими чувствительными элементами.

Пьезоэлектрические преобразователи с изменяющимся акустическим импедансом применяют для измерения широкого круга механических величин, параметров жидкостей и газов, а также электрических и магнитных величин.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Учебная дисциплина Производственная и пожарная автоматика. Производственная автоматика

Часть Производственная автоматика.. Тема Приборы контроля параметров технологических процессов.. Практическое занятие Электронные приборы для измерения неэлектрических величин..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Пьезоэлектрические преобразователи

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Магнитоупругие преобразователи.
Преобразователи, основанные на изменении магнитной проницаемости ферромагнитного сердечника под воздействием механической деформации, называют магнитоупругими.Магнитоупругий преобразователь предста

Индукционные преобразователи.
Преобразователи, в которых используется яление электромагнитной индукции, т.е. наведение ЭДС в электрическом контуре при изменении магнитного потока, называются индукционными. По принципу действия

Тензочувствительные преобразователи
Тензочувствительностью или силочувствительностыо пьезоэлектрического резонатора называют зависимость его резонансной частоты от силы или деформации, определяемой силовым воздействием. Преобразовате

Тепловые преобразователи
Тепловыми называют преобразователь, принцип действия которого основан на тепловых процессах. Естественная входная величина его – температура. К таким преобразователям относятся термоэлектри

Элетрохимические преобразователи
Электрохимический преобразователь представляет собой электролитичекую ячейку, заполненную раствором, с помещенными в ней двумя или несколькими электродами, служащими для включения преобразователя в

При этом в воде и водных растворах ионное произведение воды
  = αн + αон   является величиной постоянной, при 220С равной 10-14. В чистой воде или не

Оптические преобразователи
Оптический преобразователь содержит источник излучения – оптический канал и приемник излучения. Измеряемая величина воздействует либо непосредственно на источник излучения, изменяя его пара

Милливольтметры
Милливольтметры используются для измерения температуры, является прибором магнитооптической системы.   1 постоянный магнит 2 рамка 3 пружина спиральная 4 стрелка

Электронный автоматический уравновешенный мост
Уравновешенный мост предназначен для непрерывного измерения, записи и регулирования температуры. Он работает в комплекте с термометрами сопротивлений стандартных градуировок, т.е. имеет соответстви

Автоматический потенциометр.
Автоматический потенциометр предназначен для измерения, записи и регулирования температуры. Работает он в комплекте с термопарами стандартных градуировок, применяется для измерения температур от –2

Термохимические газоанализаторы
Для определения взрывоопасности газопаровоздушных сред пользуются газоанализаторами, определяющими концентрацию в воздухе того или иного горючего газа или пара. Оценка взрывоопасности среды произво

Газоанализатор—сигнализатор типа СВИ
Газоанализатор—сигнализатор типа СВИ представляет собой стационарное устройство периодического и действия, предназначенное для сигнализации о наличии довзрывоопасных концентраций (до 20 % от НПВ) г

Газоанализатор-сигнализатор типа СДК
Газоанализатор—сигнализатор типа СДК представляет собой стационарный прибор промышленного изготовления, предназначенный для непрерывного контроля и автоматической сигнализации о наличии до-взрывооп

Устройство и принцип действия современных газоанализаторов
Среди различных автоматических измерительных приборов, особое место занимают приборы, позволяющие обеспечить контроль концентрации компонента в анализируемой смеси. Такой контроль называется авт

Устройство и принципы работы газоанализатора СВК.
Газоанализатор-сигнализатор СВК представляет собой автоматический стационарный, непрерывно действующий прибор предназначенный для определения и автоматической сигнализации наличия в воздухе закрыты

Условия применения и размещения газоанализаторов
Условия эксплуатации, особенности монтажа и порядок установки автоматических стационарных газоанализаторов-сигнализаторов регламентированы «Правилами пожарной безопасности приэксплуатации предприят

Принцип регулирования по возмущению
В процессе работы объект управления подвержен воздействию различных внешних возмущений, вследствие чего управляемая величина отклоняется от требуемого значения. Задачей устройства управления являет

Автоматическим регулированием называется изменение какой-либо физической величины по требуемому закону без непосредственного участия человека.
Физическая величина, подлежащая регулированию, называется регулируемой величиной, а технический агрегат (аппарат), в котором осуществляется автоматическое регулирование–регулируемым объектом (объек

Принцип регулирования по отклонению
Более высокое качество управления позволяют получить замкнутые САУ, в которых используется информация об управляемом параметре (рис. 4). В таких системах измеряется значение управляемого параметра.

Замкнутой САУ называют систему, в которой процесс управления ОУ зависит от результата управления.
Системы, которые непосредственно не используют конечные результаты управления объектом, называют разомкнутыми. Следовательно, САУ, построенные с использованием принципа управления по возмущению явл

Принцип регулирования комбинированный.
Совместное использование принципов управления по возмущению и отклонению называется принципом комбинированного управления. В использующих такой принцип управления САУ принцип управления по отклонен

Исполнительные механизмы систем автоматического регулирования.
Исполнительный механизм сервопривод, устройство, предназначенное для перемещения регулирующего органа в системах автоматического регулирования или дистанционного управления, а также в качестве вспо

Пневматические исполнительные механизмы
В качестве исполнительных механизмов в пневматических системах применяются поршневые и мембранные пневмоприводы. Поршневые отличаются от мембранных большей величиной перемещения рабочего о

Позиционеры
  Принцип работы позиционера основан на преобразовании импульса, поступающего от регулирующего прибора, в давлении воздуха, необходимое для обеспечения заданного хода дроссельного орг

Особенности управления пожаро- и взрывопожароопасными технологическими процессами
Автоматизированная система управления технологического процесса - это система, которая при участии оперативного персонала в реальном времени обеспечивает автоматизированное управление процессом изг

Устройство и принцип действия автоматических систем противоаварийной защиты технологическими процессами
Классификация исполнительных механизмов АС АЗ: Переключающие (отключающие) механизмы (предотвращение переполнения, отключение питания, защита от перегрева и избыточного давления, включение

Автоматические системы управления технологическими процессами.
промышленности предусматривают большое количество пожаро и взрывоопасных материалов, которые являются сырьем для процесса переработки или транспортировки. Поэтому возникновение пожаров на крупных п

Физический интерфейс и линии связи.
От выбора типа физического интерфейса и, соответственно, типа кабельной продукции существенно зависят такие характеристики системы как помехозащищенность и надежность передачи данных, стоимость каб

Протокол передачи данных.
Отличительной чертой современных комплексов автоматизации является большое разнообразие применяемых периферийных устройств (датчиков, извещателей, оповещателей, интеллектуальных исполнительных меха

Методы взрывозащиты технологического оборудования
Взрыв горючей среды внутри оборудования и производственных помещений является одной из наиболее опасных для предприятия аварийных ситуаций. Взрывы в производственных помещениях часто являются следс

Автоматические системы локализации и подавления взрывов в технологических аппаратах, устройство и принцип работы.
Для предотвращения возникновения взрыва разработан комплекс конструктивных и профилактических мероприятий, предполагающих главным образом, 1) исключение возможности образования взрывоопасн

Условные графические обозначения элементов производственной автоматики
2.4. Методика расчета и проектирования систем подавления взрывов. В ходе изучения вопроса курсант излагает заранее подготовленный доклад по изучаемой теме.

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги