La serie PZT-5 se utiliza en aplicaciones de sensores y se caracteriza por sus altos factores de acoplamiento, altas constantes de carga y bajos valores Q mecánicos. Aplicaciones para transductores piezocerámicos- Sensores de distancia
- Sensores de aceleración
- Medición de caudal
- Alarmas antirrobo
- Ayudas de estacionamiento
- Senores de nivel
- Sensores de detonación
- Transductores de aire ultrasónicos
- Protección de la propiedad
- Pastillas de sonido
Aplicaciones de sensores con componentes piezocerámicos
Sensores de distancia ultrasónicos
Un disco piezocerámico envía una onda de aire ultrasónica corta en la dirección del objeto cuya distancia se va a medir. La onda sonora es reflejada por este objeto y recibida nuevamente por la misma pieza piezocerámica. La pieza piezocerámica funciona aquí como emisora y receptora (modo multiplexor de tiempo). La pieza piezocerámica normalmente tiene una capa de adaptación en el lado radiante para hacer coincidir la impedancia acústica del transductor con la del aire. La frecuencia utilizada por el transductor (modo de resonancia) aquí depende del rango deseado y la resolución. Cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será la resolución y el rango más corto, y viceversa. Si la longitud de onda resultante de la frecuencia es grande en comparación con el tamaño del transductor, el resultado es una radiación de forma esférica del frente de onda. Si la longitud de onda es más corta que la del transductor, se irradia directamente (en un ángulo cerrado). La radiación dirigida se desea en casi todos los casos. Las distancias que se pueden medir razonablemente con estos sistemas están entre 0,25 my 10 m. Esta aplicación se puede utilizar para diversos fines en la automatización industrial, por ejemplo, para la medición de distancias, como monitor de límite o como contador (un objeto se registra cada vez que pasa por el rango de medición). Diseño: disco redondo Materiales: PZT-51, PSnN-5, PLiS-51 Sensores de aceleración
Una placa de sensor piezocerámica transforma las fluctuaciones de presión dinámicas en señales eléctricas, que luego pueden procesarse en consecuencia. La fluctuación de presión es generada por una masa sísmica acoplada a la pieza piezocerámica, que aplica fuerza al disco piezocerámico cuando se acelera todo el sistema. Este sistema se utiliza, por ejemplo, en máquinas equilibradoras dinámicas de ruedas donde cada desequilibrio en la rueda genera una señal en la pieza piezocerámica. Entonces es posible detectar y cuantificar cualquier desequilibrio en las ruedas del automóvil en segundos y colocar los contrapesos apropiados. Diseños: disco redondo, placa rectangular, anillo Materiales: PZT-51, PSnN-5, PLiS-51 Medición de la tasa de flujo
En la medición ultrasónica del caudal se hace una distinción entre dos principios de medición diferentes: el efecto Doppler y el análisis del tiempo de onda viajera. En ambos casos, un transductor piezocerámico colocado en la pared del tubo genera ondas ultrasónicas, que luego se transmiten al líquido en diagonal a la dirección del flujo. El Doppler evalúa el cambio de frecuencia de las ondas ultrasónicas, que son reflejadas por partículas perdidas en el líquido. Cuanto mayor sea la velocidad de flujo del líquido, mayor será el cambio de frecuencia entre el frente de onda radiada y reflejada. Solo se necesita un transductor piezoeléctrico que envía y recibe en diferentes momentos para este método de medición. El principio del tiempo de onda viajera siempre emplea dos transductores piezocerámicos colocados desplazados a la dirección del flujo. Envían o reciben paquetes de ondas ultrasónicas en forma de pulso alternativamente contra la dirección del flujo y en la dirección del flujo. En cada caso hay una superposición de la velocidad de propagación del sonido y la velocidad de flujo. La velocidad del flujo es entonces proporcional al valor recíproco de la diferencia de tiempo de propagación en y opuesta a la dirección del flujo. La ventaja de este método de medición es que la medición es independiente de la velocidad de propagación del sonido y, por lo tanto, también del medio. Esto permite la medición de líquidos y gases. Diseño: disco redondo Materiales: PZT-51, PSnN-5, PLiS-51
Alarmas antirrobo y protección de la propiedad
Los transductores piezocerámicos se utilizan de innumerables formas en los sistemas de alarma antirrobo. Para la protección de la habitación, se utilizan sensores de movimiento ultrasónicos en los que un transductor piezocerámico envía pulsos ultrasónicos y luego capta las ondas reflejadas nuevamente. Se detecta cada entrada a la habitación, así como cada movimiento dentro de la habitación. Para la protección de la propiedad, se montan pequeñas placas de sensores en la propiedad que se va a asegurar (por ejemplo, en el cristal de la ventana de la tienda). Estos sensores captan el ruido transmitido por la estructura y lo transforman en señales eléctricas. Los sonidos y vibraciones causados por las herramientas del intruso son suficientes para activar la alarma al comienzo del intento de robo. Diseños: Disco redondo, plato rectangular o cuadrado. Materiales: PZT-51, PSnN-5, PLiS-51
Ayudas de estacionamiento
Un transductor piezocerámico emite un pulso ultrasónico corto, que es reflejado por un obstáculo antes de ser recibido nuevamente por el mismo transductor piezoeléctrico. El tiempo de propagación de la onda se utiliza para calcular la distancia al obstáculo. Este tipo de sensores se utilizan, por ejemplo, en camiones para la detección exacta de la distancia a la rampa de carga cuando el conductor da marcha atrás, o como ayudas para aparcar en turismos. Diseños: Disco redondo, en parte con metalización envolvente Materiales: PZT-51, PSnN-5, PLiS-51
Sensores de nivel: medición de transductores sumergidos
Los sensores de nivel se dividen típicamente en dos sistemas de medición diferentes: medición del tiempo de propagación de una señal ultrasónica reflejada en el aire mediante transductores piezocerámicos, por un lado, y medición del transductor sumergido mediante sensores piezocerámicos, por el otro. La frecuencia auto-resonante de un diapasón de metal es excitada por una pequeña placa piezocerámica. Esta frecuencia auto-resonante depende del medio circundante. Si, por ejemplo, el diapasón se sumerge en un líquido o polvo, la frecuencia de resonancia del sistema cambiará. Este cambio de frecuencia es detectado por la electrónica de evaluación. La desventaja de este sistema es que no es posible realizar una medición analógica. El sensor solo indica si ha superado o no ha llegado a cierto nivel. Este inconveniente se puede superar colocando varios de estos sensores en diferentes niveles en el tanque. La ventaja del sistema es que la sustancia existente se detecta de forma muy fiable y el sensor es en gran medida insensible a las interferencias. Diseños: Disco redondo, anillos perforados otras formas especiales Materiales: PZT-51, PSnN-5, PLiS-51 Sensores de detonación
Un sensor de detonación consta de un anillo piezocerámico, una masa sísmica y electrodos de contacto. La unidad completa está unida al bloque del motor en una ubicación adecuada. Las vibraciones del motor aceleran el sensor de detonación y la masa sísmica genera una fuerza en el anillo piezocerámico. A continuación, el anillo genera una señal eléctrica equivalente a las vibraciones en un amplio rango de frecuencias. Si el motor comienza a [golpear "debido a gasolina de menor octanaje o condiciones de funcionamiento cambiantes, la electrónica de evaluación detecta la señal y el mapa de encendido se reajusta en consecuencia. Esta gestión inteligente del motor permite que la combustión tenga lugar muy cerca del límite de detonación, lo que en última instancia reduce el consumo de combustible. Diseños: Anillo, disco redondo Materiales: PZTS8-7, PZT-51, PSnN-5, PLiS-51
Transductores de aire ultrasónicos
Un transductor piezocerámico emite un pulso ultrasónico corto, que es reflejado por un obstáculo antes de ser recibido nuevamente por el mismo transductor piezoeléctrico. La distancia entre el transmisor y el obstáculo se puede calcular a partir del tiempo de tránsito del haz. Dichos sensores se utilizan en equipos, ingeniería mecánica y construcción de plantas. Diseños: discos redondos, en parte con metalización envolvente Materiales: PZT-51, PSnN-5, PLiS-51
Pick-ups para la industria musical
Pequeñas placas de sensor piezocerámicas, por ejemplo, montadas en el puente de las guitarras debajo de las cuerdas, captan las vibraciones generadas por las cuerdas y las convierten en señales eléctricas. Estas señales pueden luego distorsionarse, amplificarse o grabarse electrónicamente, una solución que ha tenido un impacto duradero en la música rock y pop. Las piezocerámicas actúan como un sensor de vibración, lo que significa que se pueden utilizar en casi todos los instrumentos musicales. Diseños: disco redondo, plato rectangular, plato cuadrado Materiales: PZT-51, PSnN-5, PLiS-51