سنسور فشار پیزوالکتریک چیست؟
پیزو الکتریسیته (Piezoelectricity)، شارژ الکتریکی میباشد که هنگام ایفا فشارهای مکانیکی در بعضا از مواد خاص ساخت می شود.
سنسورهای فشار پیزوالکتریک، از این اثر، با اندازه گیری ولتاژ تشکیل داد شده ناشی از اجرا فشار به یک عنصر سنسور فشار پیزوالکتریک افتتاح می کنند. آن ها بسیار مقاوم هستند و در طیف گران قدر ای از کاربردهای صنعتی گزینه استعمال قرار می گیرند.
اصول تلاش سنسور فشار پیزوالکتریک
هنگامی که یک نیرو به یک ماده پیزوالکتریک جاری ساختن می شود، یک شارژ الکتریکی در سراسر سطح کریستالی آن ساختوساز میگردد که می تواند به عنوان یک ولتاژ متناسب با فشار اندازه گیری شود. (نمودار تحت)
زمانی که یک نیرو به یک ماده پیزوالکتریک جاری ساختن می شود، یک ولتاژ متناسب با فشار ساختوساز میشود.
همچنین یک اثر پیزو الکتریکی معکوس نیز وجود دارد که با اجرا ولتاژ بر روی مواد خاص سبب ساز تغییر و تحول شکل آنها میشود.
یک نیروی استاتیک (ثابت) ایفا شده، باعث به ایجاد کرد یک شارژ الکتریکی متقابل در سنسور می شود. اما این شارژ الکتریکی به مروز زمان در اثر عایق بندی نامطلوب، مقاومت داخلی سنسور و وجود تجهیزات الکترونیکی متصل شده به سنسور، نشت پیدا می کند. در منفعت سنسورهای پیزوالکتریک معمولاً برای اندازه گیری فشارهای استاتیک مناسب نیستند. سیگنال خروجی کم کم به صفر می رسد حتی در صورتیکه ترازو فشار ایفا شونده ثابت نگه داشته شود. با این وجود، نسبت به تغییرات دینامیک فشار در طیف بلندمرتبه ای از فرکانس ها و فشارها حساس میباشند. این حساسیت دینامیک بهاین مضمون می باشد که آنها برای اندازه گیری تغییرات کوچک فشار حتیدر فضا های با فشار بالا، مناسب می باشند.
کوشش سنسور فشار پیزوالکتریک
برخلاف ترانسدیوسر های پیزومقاومتی و خازنی ، موادتشکیل دهنده حسگر پیزوالکتریک نیازی به منبع ولتاژ یا منبع جریان اضافی ندارند. آنها سیگنال خروجی را مستقیماً به واسطه نیروی وارد شده ایجاد کرد می کنند.
خروجی عنصر پیزوالکتریک یک شارژ الکتریکی متناسب با فشار میباشد. برای تشخیص میزان آن به یک تقویت کننده شارژ نیاز است تا این سیگنال را به ولتاژ تبدیل نماید.
بعضی از سنسورهای فشار پیزوالکتریکی به مراد ساده تر کردن ارتباط الکتریکی و ارائه یک ولتاژ خروجی ، خود مشتمل بر یک تقویت کننده داخلی میباشند. دراین موردها، سنسور به یک منبع تغذیه احتیاج دارد.
استفاده از یک تقویت کننده داخلی سبب به کارگیری آسوده تر از سنسور فشار میشود. به عنوان مثال، استعمال از کابل های انتقال سیگنال وقتگیر تر برای اتصال به سنسور قابلیت و امکان پذیر میگردد. تقویت کننده همچنین قادر است شامل مدار seo سیگنال (Signal conditioning) به خواسته فیلتر کردن خروجی، تهیه و تنظیم و جبران سازی پرشین ابزار دقیق دما و تغییر تحول حساسیت عنصر حسگر باشد.
بدین ترتیب وجود این گونه قطعات الکترونیکی اضافی، دمای کارایی سنسور را به کمتر از 120 مرتبه سانتیگراد محدود می کند.

کوشش سنسور فشار پیزوالکتریک