Praktyczne zastosowania czujników piezoelektrycznych

Czy zastanawiałeś się kiedyś nad tym, czym są i do czego służą czujniki piezoelektryczne? Te niewielkich rozmiarów urządzenia kryją w sobie wielki potencjał i są obecnie wykorzystywane w wielu gałęziach przemysłu. Bez nich nie można by było precyzyjnie kontrolować stanu technicznego przemysłowych urządzeń (np. linii produkcyjnych) czy właściwie nadzorować jakość produkcji. W tym artykule opiszemy zasadę działania czujników piezoelektrycznych i wyjaśnimy, do czego są stosowane.

Czym są czujniki piezoelektryczne i w jaki sposób działają?

Czujniki piezoelektryczne to rodzaj urządzeń pomiarowych, które wykorzystują zjawisko piezoelektryczne do przekształcania sił mechanicznych, takich jak nacisk czy drgania, na sygnały elektryczne. Serce tego typu czujnika stanowi kryształ o właściwościach piezoelektrycznych umieszczony pomiędzy dwiema metalowymi okładzinami. Kiedy na kryształ kwarcu działa siła mechaniczna, na jego powierzchni generowane jest napięcie elektryczne proporcjonalne do wielkości działającej siły, które może być odczytane i analizowane przez system pomiarowy.

Gdzie wykorzystuje się czujniki piezoelektryczne?

Czujniki piezoelektryczne, których bogatą ofertę przygotowała dla swoich klientów m.in. firma EC TEST Systems specjalizująca się w dostarczaniu rozwiązań pomiarowych, diagnostycznych i symulacyjnych z zakresu drgań i akustyki oraz termowizji, kamer szybkich i skanerów 3D, znajdują zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu i nauki. Ze względu na wysoką precyzję pomiarów, stosuje się je między innymi w branży motoryzacyjnej oraz sektorze kosmicznym. Są również używane do analizy modalnej precyzyjnych mechanizmów.

W technologii piezoelektrycznej produkuje się między innymi sensory przyspieszenia, czujniki siły oraz czujniki prędkości kątowej. Ten typ czujników jest chętnie wykorzystywany do pomiaru ciśnienia i wibracji. Ich czułość jest ściśle związana z wymaganym zakresem pomiarowym. Czujniki piezoelektryczne są stosowane także podczas badań akustycznych oraz do kontroli stanu technicznego urządzeń, linii produkcyjnych czy pojazdów.

W przemyśle czujniki piezoelektryczne mają zastosowanie w kontrolowaniu zużycia elementów maszyn i urządzeń oraz ich stabilności. Wykorzystuje się je również do badania materiałów oraz przy śledzeniu ruchów sejsmicznych. Wszędzie tam, gdzie wymagana jest precyzyjna kontrola parametrów takich jak drgania, prędkość, siła czy ciśnienie, czujniki piezoelektryczne spełniają swoje zadanie z niezawodną dokładnością.

Czujniki piezoelektryczne charakteryzują się prostą budową i niezawodnością pomiaru. Ponadto są stosunkowo tanie w stosunku do korzyści płynących z ich używania, co sprawia, że stały się jednym z najbardziej popularnych rodzajów czujników na rynku.

Podsumowując, czujniki piezoelektryczne są nieodłącznym elementem różnorodnych gałęzi przemysłu i nauki, gdzie precyzyjne pomiary sił mechanicznych są kluczowe. Dzięki wysokiej precyzji, niezawodności oraz szerokiemu spektrum zastosowań, czujniki piezoelektryczne stanowią ważne narzędzie w analizie i kontroli różnych systemów i procesów technologicznych.