Ventajas y usos

A lo largo de los años ha habido mucha discusión sobre el los méritos de seleccionar el cuarzo o de cerámica como el elemento de detección para un acelerómetro piezoeléctrico. Este mes revisaremos las ventajas de cada uno, junto con la citación de los ciertos usos donde uno o el otro sobresale….¿retruécano?

Primero apagado, el cuarzo se ha reconocido de largo para su ventaja de ser naturalmente piezoeléctrico. Como tal, exhibe la mejor estabilidad a largo plazo de cualquier material de detección piezoeléctrico. El cuarzo no exhibe ninguna salida piro-eléctrica y tiene un pequeño coeficiente termal estable. La capacitancia baja del cuarzo le da una salida de alto voltaje (V=Q/C). Esto de alto rendimiento es, de hecho, porqué la mayoría de los sensores dinámicos de la fuerza del cuarzo se atenúan realmente de su sensibilidad del circuito abierto (sobre una fuerza de 1,3 volt/lb).

La mayoría cuarzo no se corre a menudo en temperaturas más altas porque hay otros materiales de cerámica piezoeléctricos que son más apropiado debido a su salida más alta de la carga. Alguna vez hay también un piso levemente más alto del ruido en la operación del voltaje debido al amplificador del MosFET usado para la conversión interna de la impedancia que tiene un piso más alto del ruido que la carga interna típica que convierte el amplificador de J-FET. El ruido puede también ser un debido levemente más alto el hecho de que los resistores usados para fijar constante de tiempo son normalmente más grandes que sistemas amplificados responsables. Las limitaciones finales en cuarzo se centran sobre cortes y geometría limitados para la polarización natural, IE ningún cuarzo anular del esquileo.

Los elementos de detección del cuarzo encuentran usos excepcionales en el siguiente:

• Estándares de referencia dinámicos de la calibración debido a la estabilidad a largo plazo excepcional
• Mucho termal activo y completado un ciclo ambiente como criogénico, también ambiental tensión investigación (ESS)/altamente acelerado vida prueba ()/pantalla altamente del ALTO acelerada de la tensión (HASS)
• Sensores dinámicos de la fuerza de la configuración sola y triaxial
• Presión dinámica en ambientes activos como inestabilidad de la combustión de la turbina y circulación de aire en túneles de viento sobre las superficies de sustentación.

Cuando se trata de los materiales de detección piezoeléctricos de cerámica las ventajas dominantes están en el proceso controlable de la polarización, (los elementos policristalinos del IE se pueden hacer en una variedad de formas/las geometrías) y la alta carga amplificó salida. El acoplamiento de la piezoeléctrico-cerámica con los amplificadores internos de poco ruido de J-FET provee de la resolución excepcional los pisos del ruido tan bajos como ésos encontrados en los acelerómetros de la carga juntados a las longitudes de cable típicas conectadas con un amplificador de la carga del grado del laboratorio. Todo que es igual, el piso del ruido de los sensores de la carga con electrónica incorporada será más bajo que con un amplificador externo de la carga. El ruido se basa en la capacitancia total dividida por capacitancia de reacción. La capacitancia total de un sistema con un amplificador externo de la carga aumentará debido a la capacitancia del cable entre el sensor y el amperio externo de la carga. Más recientemente, la cerámica de la especialidad se ha introducido para las condiciones das alta temperatura como ésos encontrados en la operación del motor de turbina.

Para las limitaciones, hay estabilidad levemente menos a largo plazo y un coeficiente termal más alto con cerámica que el cuarzo (aunque un poco de cuarzo de alta temperatura del acercamiento de la cerámica). Además, la sensibilidad pyroelectric de los límites de la cerámica su uso en ciertos usos de la ráfaga/del choque. Puesto que los elementos se polarizan como parte del proceso de fabricación es imprescindible que revisen y están confiado en al vendedor del sensor para la calidad y la confiabilidad.

Debido a la combinación de geometría de poco ruido, ligera y flexible, los elementos de detección basados de cerámica encuentran usos excepcionales adentro:

• Operación amplificada carga interna de poco ruido del ICP del piso
• Medida de vibración de fines generales
• Bajo costo los acelerómetros modales/automotrices del arsenal de NVH/Aircraft GVT donde están la operación los niveles de señal bajos con funcionamientos largos del cable estándar
• Usos aeroespaciales de la especialidad que actúan en la temperatura alta (hasta 900 grados F)

Mientras que éstos son algunas de las instrucciones para la selección, al final, hay siempre específicos sutiles a sus usos dinámicos y a los diversos tipos de detección. La consulta con un ingeniero de uso experimentado del campo o un especialista del uso de la fábrica es la mejor manera de asegurarse de que usted está seleccionando el sensor derecho para sus necesidades.