पायजोइलेक्ट्रिक क्वार्ट्ज क्रिस्टल
क्वार्ट्ज क्रिस्टल एक पायजोइलेक्ट्रिक सामग्री है जो उस पर लागू तनाव के आनुपातिक वोल्टेज उत्पन्न कर सकती है। आवेदन के लिए, एक प्राकृतिक क्वार्ट्ज क्रिस्टल को समान मोटाई के आयताकार या अंडाकार आकार की पतली प्लेट के आकार में काटा जाना चाहिए। प्रत्येक क्रिस्टल में axes के तीन सेट होते हैं - ऑप्टिकल अक्ष, तीन विद्युत अक्ष OX1, OX2, और OX3 एक दूसरे के साथ 120 डिग्री के साथ, और तीन यांत्रिक अक्ष OY1, OY2 और OY3 भी एक दूसरे के साथ 120 डिग्री पर हैं। यांत्रिक धुरी विद्युत अक्षों के दाहिने कोण पर होंगे। आवेदन के लिए क्रिस्टल की प्रकृति का निर्धारण करने वाले कुछ पैरामीटर हैं
कोण जिस पर प्राकृतिक क्वार्ट्ज क्रिस्टल से वेफर काटा जाता है
प्लेट मोटाई
प्लेट का आयाम
बढ़ते मतलब
पायजोइलेक्ट्रिक प्रभाव
एक piezoelectric क्रिस्टल और इसकी काटने की तकनीक का XY धुरी नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है।
एक पायजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल के एक्सवाई एक्सिस
सबसे बड़ा चेहरा के लिए लंबवत दिशा, कट अक्ष है।
यदि विद्युत धुरी (एक्स-अक्ष) के दिशा में एक विद्युत तनाव लागू होता है, तो वाई-अक्ष की दिशा में एक यांत्रिक तनाव उत्पन्न होता है, जो प्रासंगिक एक्स-अक्ष के लंबवत है। इसी प्रकार, यदि वाई-अक्ष के साथ एक यांत्रिक तनाव दिया जाता है, तो क्रिस्टल के चेहरे पर विद्युतीय शुल्क का उत्पादन किया जाएगा, एक्स-अक्ष के लंबवत जो वाई-अक्ष के दाहिने कोण पर हैं।
पाइज़ो-इलेक्ट्रिक प्रभाव प्राप्त करने वाली कुछ सामग्री क्वार्ट्ज क्रिस्टल, रोशेल नमक, बेरियम टाइटेनैट, और इसी तरह हैं। इन क्रिस्टल के मुख्य फायदे ये हैं कि उनके पास उच्च यांत्रिक और थर्मल राज्य क्षमता, तनाव के उच्च क्रम, कम रिसाव, और अच्छी आवृत्ति प्रतिक्रिया, और इसी तरह की क्षमता है।
एक piezoelectric ट्रांसड्यूसर नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाए गए कई तरीकों में से एक में संचालित किया जा सकता है।
पायजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल
पिइज़ोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर
एक piezoelectric ट्रांसड्यूसर का मुख्य सिद्धांत यह है कि क्वार्ट्ज क्रिस्टल पर लागू होने पर एक बल, क्रिस्टल सतह पर बिजली के शुल्कों का उत्पादन करता है। इस प्रकार उत्पादित चार्ज को पायजोइलेक्ट्रिक कहा जा सकता है। पिइज़ो बिजली को क्रिस्टल के कुछ वर्गों पर यांत्रिक तनाव द्वारा उत्पादित विद्युत ध्रुवीकरण के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। उत्पादित चार्ज की दर इनपुट के रूप में लागू बल के परिवर्तन की दर के अनुपात के समान होगी। चूंकि उत्पादित चार्ज बहुत छोटा होता है, इसलिए चार्ज एम्पलीफायर की आवश्यकता होती है ताकि आउटपुट वोल्टेज को मापने के लिए काफी बड़ा उत्पादन किया जा सके। डिवाइस यांत्रिक रूप से कठोर होने के लिए भी जाना जाता है। उदाहरण के लिए, यदि ट्रांसड्यूसर को 15 किलोओन की एक बल दी जाती है, तो यह केवल अधिकतम 0.002 मिमी तक ही हो सकती है। लेकिन आउटपुट प्रतिक्रिया 100 किलोग्राम जितनी अधिक हो सकती है। यह साबित करता है कि डिवाइस गतिशील माप के लिए सबसे अच्छा है।
यह आंकड़ा एक पारंपरिक पायजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर दिखाता है जिसमें ठोस आधार और बल को जोड़कर बल के बीच डाली गई पाइज़ोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल होता है। यदि दबाव बंदरगाह पर एक बल लागू किया जाता है, तो बल बल सदस्य को बल देगा। इस प्रकार इसकी संपत्ति के कारण क्रिस्टल पर एक संभावित अंतर उत्पन्न किया जाएगा। उत्पादित वोल्टेज लागू बल की परिमाण के आनुपातिक होगा।
पिइज़ोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर
पायज़ोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर दबाव को माप सकता है वैसे ही एक बल या एक त्वरण मापा जा सकता है। कम दबाव माप के लिए, राशि के संभावित कंपन के लिए मुआवजा दिया जाना चाहिए। दबाव मापने क्वार्ट्ज डिस्क ढेर एक डायाफ्राम के माध्यम से दबाव का सामना करना पड़ता है और इस ढेर के दूसरी ओर, क्षतिपूर्ति द्रव्यमान एक क्षतिपूर्ति क्वार्ट्ज के बाद।
अनुप्रयोगों
1. इसकी उत्कृष्ट आवृत्ति प्रतिक्रिया के कारण, यह आमतौर पर एक्सेलेरोमीटर के रूप में प्रयोग किया जाता है, जहां उत्पादन त्वरण के प्रति गुरुत्वाकर्षण (1-30) एमवी के क्रम में होता है।
2. डिवाइस को आमतौर पर प्री-टेंशनल बोल्ट के रूप में उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है ताकि दोनों तनावपूर्ण और संपीड़न बल माप किए जा सकें।
3. बल, दबाव और विस्थापन को मापने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है वोल्टेज के मामले में।
लाभ
1. बहुत उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया।
2. स्वयं उत्पन्न, इसलिए बाहरी स्रोत की कोई आवश्यकता नहीं है।
3. उपयोग करने में आसान क्योंकि उनके पास छोटे आयाम और बड़ी माप सीमा है।
4. बेरियम टाइटेनैट और क्वार्ट्ज किसी वांछित आकार और रूप में बनाया जा सकता है। इसमें एक बड़ा ढांकता हुआ स्थिर भी है। क्रिस्टल धुरी अभिविन्यास की दिशा को उन्मुख करके चयन योग्य है।
एक LTRASONIC ट्रांसड्यूसर उपयुक्त अनुप्रयोगों से मेल खाते हुए और आपको एक पेशेवर समाधान देकर, अपने अनुप्रयोगों में अनुकूलित किया जा सकता है।
