Устройство пьезоэлектрическое

В электромеханических излучателях ультразвук создается в результате преобразований колебаний переменного электрического тока соответствующей частоты в механические колебания излучателя. Устройство пьезоэлектрических излучателей основано на пьезоэлектрическом эффекте. Кристаллы целого ряда веществ (кварц, турмалин, титанат бария и т. д.) обладают замечательным свойством. [c.242]

Рис. 29. Схема устройства пьезоэлектрического приемника

Устройство пьезоэлектрического датчика детонации показано на рис. 129. [c.216]

Пьезоэлектрические и магнитострикционные преобразователи значительно различаются по принципу действия и конструктивному выполнению. Однако они взаимно дополняют друг друга. Как первые, так и вторые используются в ультразвуковых приборах и устройствах. Пьезоэлектрические преобразователи применяются в тех случаях, когда необходимо получить и принять ультразвуковые колебания сравнительно больших частот (более 100 тысяч герц). Магнитострикционные преобразователи применяются для работы при сравнительно небольших частотах. [c.70]

Для разделения эталона времени — среднего тропического года — на равные части, кроме часов с маятником, сейчас применяют другие типы часов, например кварцевые часы, в которых периодическим процессом служат упругие колебания пластинки, вырезанной из пьезоэлектрического кристалла кварца (эти колебания поддерживаются при помощи схемы с электронными лампами). В последнее время были созданы молекулярные и атомные часы, в которых используются периодические колебания, происходящие в атомах или молекулах чтобы число этих колебаний можно было считать (с помощью специальных электрических устройств), выбирают такие колебания, которым соответствуют спектральные линии, лежащие в области радиоволн ). [c.20]

Отсюда следует, что по изменению сопротивления АД можно определить деформацию е . По сравнению с емкостными датчиками, используемыми в мерном стержне Девиса, датчики сопротивления имеют преимущество, а именно с их помощью возможно непосредственное измерение деформации и отпадает необходимость в дифференцировании кривой и ( . Однако датчики сопротивления обладают следующими недостатками конечная длина датчика ограничивает его разрешающую способность при быстро изменяющихся деформациях датчик сопротивления измеряет деформацию на поверхности стержня. В последнее время при исследовании процесса распространения волн напряжений широко используются датчики, основанные на пьезоэлектрическом эффекте. В зависимости от конструкции пьезодатчиков можно получить высокие частоты собственных колебаний (до 60 кГц), что находится в соответствии с указанными требованиями. Датчик содержит чувствительный элемент (цилиндрический или кольцевой) из поляризованной пьезокерамики, инерционный груз и контактное устройство, соединяющее пьезоэлемент с регистрирующей аппаратурой. Пьезоэлемент датчика, как правило, изготовляется из титаната бария. Недостатком таких датчиков является непостоянство чувствительности, что требует тарировки каждого датчика отдельно. Как и датчик сопротивления, пьезодатчик измеряет среднее напряжение на площадке контакта, поэтому при проведении эксперимента, в котором спектр волн напряжений содержит компоненты высокой частоты, должна быть обеспечена высокая точность его выполнения. В отличие от датчиков сопротивления, которые позволяют производить измерения в одном направлении, датчики с титанатом бария одинаково чувствительны к напряжениям в направлении длины и радиальном направлении. [c.26]

Пьезоэлектрический преобразователь— устройство, предназначенное для преобразования электрической (акустической) энергии в акустическую (электрическую). Принцип работы преобразователя основан на использовании пьезоэлектрического эффекта. [c.204]

Ограничение чувствительности интерферометра связано с шумом фотоумножителя, соответствующим смещению поверхности зеркала на 5 10 м. Считаем, что регистрируемое смещение в 2 раза превосходит это значение, т. е. и = 10" м. Таким образом, чувствительность интерферометра при приеме в 100 раз меньше, чем при использовании пьезоэлектрического преобразователя. Кроме того, интерферометр — довольно сложное, громоздкое, чувствительное к вибрации устройство. В связи с этим он находит применение лишь в исследовательских целях, например, для точного измерения характеристик пьезопреобразователей в абсолютных единицах или скорости ультразвука в материалах. [c.68]

Значительную сложность представляет регистрация параметров высокоскоростных испытаний усилия и деформации образца. Для измерения усилия применяют тензо- или пьезоэлектрические датчики, для измерения деформации — фотодатчики, лазерные устройства или бесконтактные стекловолокнистые датчики. [c.41]

Скоба I, установленная на кон<у-хе шлифовального круга 6, надвигается на шлифуемую деталь а и контактирует с ней тремя наконечниками d, Ь и f. Наконечники d и Ь неподвижны, наконечник f подвижный. С уменьшением диаметра детали а этот наконечник, опускаясь, перемещает стержень 2, на конце которого прикреплена на изоляционной прокладке металлическая пластинка 3, которая может перемещаться по боковой поверхности скобы 4 под действием пружины 7. На нижней плоскости скобы 4 прикреплен пьезоэлектрический кристалл. 5. При воздействии пластинки 3 на кристалл 5 на поверхности последнего появляется электрический заряд, который, усиливаясь в усилителе S, подается в устройство, управляющее подачей шлифовального круга 6. [c.64]

На рис. 15 приведена схема устройства для эксплуатационной калибровки ударного пьезоэлектрического акселерометра, который представляет собой источник напряжения а и включенный последовательно с ним конденсатор Са. Напряжение а и емкость Сц определяют при динамической калибровке в лабораторных условиях. Когда контакт К переключен в положение, при котором подключен источник ка- [c.361]

Рис. 15. Функциональная схема устройства для эксплуатационной калибровки ударного пьезоэлектрического акселерометра

Сопутствующая аппаратура, работающая с датчиками, определяется типом применяемых ИПП и обычно приобретается вместе с ними. Так, при использовании пьезоэлектрических преобразователей основной аппаратурой являются устройства, согласующее выходное сопротивление датчика с входным сопротивлением регистраторов, усилители напряжения и заряда, фильтры и т. д. Для тензометрических ИПП применяются тензометрические усилители постоянного, переменного тока или импульсные с соответствующими источниками питания датчиков. Сопутствующая аппаратура для ряда ИПП приведена в табл. 10.2 и 10.3. [c.165]

В частности, применение сегнетоэлектрических и пьезоэлектрических материалов в виде пленок позволяют при малых размерах получать запоминающие устройства большой емкости для электронных машин, малогабаритные нелинейные устройства сверхвысокой частоты (СВЧ), высокочастотные преобразователи ультразвука, конденсаторы и ряд других изделий. Многие из этих элементов являются основой некоторых современных машин и механизмов и начинают широко применяться в специальных областях машиностроения. [c.292]

Следует учитывать также при проектировании пьезоэлементов, что большое влияние на их свойства могут оказывать выбор типа колебаний, конструкции устройства, армировки и многие другие причины. В заключение следует отметить, что пьезокерамические материалы по своей эффективности, простоте и экономичности — изготовления из них пьезоэлементов имеют большое преимущество по сравнению со всеми другими пьезоэлектрическими материалами. В зависимости от требований, предъявляемых к материалу, его свойства можно широко варьировать путем введения различных добавок. [c.324]

Для прозвучивания материалов применяют специальное устройство, называемое искателем. В применяемых на практике искателях пьезоэлектрический преобразователь излучает продольную волну. Угол падения волны (3 в на- [c.504]

Пьезоэлектрический эффект широко используется в современной технике. Пьезоэлектрические датчики применяются в различных устройствах для преобразования механического воздействия на диэлектрик в электрическую величину. Такого рода датчики используются в пьезоэлектрических манометрах, в тензометрических устройствах, в акселерометрах, в пьезоэлектрических приемниках (для преобразования звуковых колебаний в электрический ток, например, в микрофонах) и во многих других разнообразных пьезоэлектрических преобразователях. [c.98]

Сульфид цинка проявляет фоторезистивные, фото- и электролю-минесцентные свойства, обладает пьезоэлектрическим эффектом. Это соединение широко используется как составная часть люминофоров, в том числе в твердых растворах с 2п8е и СёЗ. Монокристаллы 2п8 имеют высокую оптическую прозрачность в инфракрасной области спектра и используются для изготовления входных окон и линз в оптоэлектронных устройствах. Пьезоэлектрические пленки 2п8 применяются в акустических устройствах. [c.660]

На фиг. 175 схематически изображено устройство пьезоэлектрического датчика с двумя кварцевыми пластинками. Измеряемое давление действует на мембрану 1, представляющую собой дно корпуса преобразователя. Кварцевые пластинки 5 зажаты между металлическими прокладками 2. Средняя прокладка соединена с выводом 7, проходящим через втулку 6 из изоляционного материала. Крышка 4, соединенная с корпусом через шар 3, передает давление пластинам, благодаря чему измеряолое давление распределяется по поверхности кварцевых пластин более равномерно. Кварцевые пластины расположены таким образом, что в цепь прибора подается отрицательный потенциал. Положительные заряды через корпус отводятся на землю. [c.218]

Исследования взаимодействия упругих и температурных полей явились началом углубленного изучения и других сопряженных физических процессов и в первую очередь таких, как электроупругость и магнитоупругость. Интерес к сопряженным электроупругим процессам в сплошных средах связан с широким применением в различных областях техники устройств, работа которых основана на использовании явления пьезоэффекта. Открытый братьями Кюри пьезоэлектрический эффект состоит в том, что при деформировании некоторых анизотропных кристаллов на их поверхности появляются электрические заряды. Имеет место также и обратный пьезоэффект, который состоит в возникновении внутренних напряжений при действии электрического поля. Данное явление существенно связано с симметрией [c.235]

Развитие электроники, электроакустики, измерительной техники привело в последние юды к интенсивному развитию новых областей физики диэлектриков. Одно из таких направлений связано с изучением линейного взаимодействия электрических, механических и тепловых нолей при ньезо- и пироэлектрическом эффекте. В настоящее время существуют различные технические устройства, в которых успешно используется явление пьезоэффекта. Пьезоэлектрические л атериалы широко применяются в дефектоскопии, в электроакустических преобразователях, в радиотехнических устройствах типа резонаторов, полосовых фильтров, ультразвуковых линий задержки и т. д. Особое внимание исследователей к таким материалам, как пьезоэлектрики, связано с явлением пьезоэффекта, обнаруженным братьями Кюри в 1880 г. Это явление состоит в том, что при деформировании кристаллов некоторых кристаллографических классов на их поверхностях появляются электрические заряды, пропорциональные величине деформации. Термодинамический анализ показывает существование обратного эффекта, который проявляется в возникновении механических напряжений в кристалле при действии электрического поля. Характерной особенностью пьезоэффекта является его связь [c.69]

Хотя в прошлом было проведено много экспериментов с целью определения влияния излучения на кристаллы, необходимы дополнительные исследования, чтобы определить связь между ядерными повреждениями и многими факторами, которые осложняли анализ полученных после облучения результатов. Необходимо изучить влияние излучения на резонансную частоту, последовательное и параллельное полные сопротивления, на переменные и шунтируюп ,ие емкости, а также влияние типа срезов, пьезоэлектрических и диэлектрических констант как природных, так и синтетических кристаллов. Следует также учитывать другие факторы, относяш,иеся к технологии изготовления устройств, поскольку в некоторых случаях кристаллодержатели и материалы, используемые для крепления кристаллов, обусловили большую часть повреждений. Необходимы дополнительные данные о функциональном пороге кристаллов, поскольку суш ествующ,ие допуски для кристаллов весьма жесткие. [c.414]

Анализ конструкций акустических течеискателей показал, что, в основном, они изготовлены примерно по одинаковым принципиальным схемам. Приемник течеискате-ля улавливает ультразвуковые колебания газа, истекаю-щего через течи, и преобразует их в электрические колебания. В качестве приемника обычно используют пьезоэлектрический микрофон, который либо размещают в корпусе течеискателя (ТУЗ-2, ТУЗ-5М), либо выполняют в виде выносного щупа (АТ-1, АТ-2), в котором смонтирован микрофон и предварительный усилитель высокой частоты, усиливающий электрические колебания по мощности и напряжению. В нем есть несколько каскадов усиления, собранных на транзисторах, поэтому коэффициент усиления можно регулировать. В преобразователе электрические сигналы детектируются по амплитуде, фильтруются и проходят согласующий каскад. Усилитель низкой час ТОТЫ усиливает электрические колебания до величины, необходимой для нормальной работы индикаторного прибора и головных телефонов. В усилителе предусмотрена регулировка коэффициента усиления. Блок питания осуществляет электроснабжение всех узлов течеискателя. В нем есть аккумуляторные батареи, для подзарядки которых служит зарядное устройство. [c.119]

Основным элементом этого измерительного устройства является импедапсная головка. Задающий тракт состоит из звукового генератора 1, электродинамического (пьезоэлектрического) вибратора 2. В импедансной головке установлены датчик ускорения 9 и датчик переменной силы 10. Напряжения с обоих датчиков усиливаются предварительными усилителями 3 н 5 и поступают на измерительные усилители 4 я 6. С выхода каждого измерительного усилителя напряжение поступает на фазометр 7 и катодный осциллограф 8. Импедансная головка крепится к исследуемой детали 11 при помощи резьбового соединения или клея. [c.236]

Для реализации предлагаемой модели (см. рис. 2) использовалась сравнительно несложная диагностическая аппаратура виброизмерительная аппаратура широкого применения типа ВИ6-5МА — для канала измерения угла поворота Ух (0> пьезоэлектрические акселерометры типа КД35 и измеритель ударов SM-231 фирмы RFT (ГДР), многоканальное устройство для регистрации высокочастотной вибрации лабораторного изготовления и светолучевой осциллограф К-115. [c.111]

Ниобатные материалы и материалы системы ЦТС успешно используются для изготовления резонаторов пьезоэлектрических фильтров, датчиков и в вибротехнике, ультразвуковой дефектоскопии, пьезоэлементов электроакустических устройств (телефонов, микрофонов, звукоснимателей) и многих других приборов радиотехнической, электронной и вычислительной техники. [c.325]

В настоящее время наиболее интенсивные работы проводятся на монокристаллах СбЗ. Вызвано это, с одной стороны, высокими пьезоэлектрическими свойствами данного кристалла по сравнению со всеми прочими кристаллами группы А В ( 33 = 10,32 X X 10" ( 55 = 5,18 10" ) [74], а с другой стороны, возможностью использовать кристаллы С(35 для усиления ультразвуковых волн [75] и построения как активных линий задержки, так и усилителей радиочастотного сигнала с двойным преобразованием. Поэтому использование в этих системах и преобразователей, и звукопро-вода из сульфида кадмия упрощает задачу их акустического согласования, что позволяет построить систему более широкополосную с меньшим отношением сигнала к шуму, который вызывается нежелательными отражениями ультразвуковых волн от торцевых граней звукопровода. Кроме того, использование преобразователей такого типа в интегральных схемах позволяет значительно упростить конструкцию указанных устройств. [c.326]

ЛГ-56, работающий на длине волны 0,63 мкм в одномодовом режиме. Все элементы интерференционного эллипсометра закреплены на массивном металлическом основании. Наиболее жесткие требования предъявляются к узлу подвижного зеркала 3. Это устройство должно обеспечить необходимое смещение зеркала по заданному закону, причем (что весьма существенно) с минимальным перекосом, влияющим на юстировку прибора. В описанной выше конструкции использовались магнитоэлектрические и пьезоэлектрические вибраторы (см. п. 10). Лучи после призмы Волластона направляются на фотоприемники 9, 10, сигнал с которых после усиления подается на вертикальный 13 и горизонтальный 14 усилители осциллографа. Картина на экране последнего соответствует состоянию входящего в эллипсометр излучения. [c.205]

Пылевидное топливо ( использование (в ка.мерах сгорания газовых турбин F 23 R 5/00 для ракетных двигательных установок F 02 К 9/70 устройства для сжигания F 23 (В 1/(28, 38), С 1/(06, 10, 12), D 1/00-1/06)) Пылемеры G 01 N 15/00 Пылеотделители В 01 D 46/(02-59) Пылеотсасывающие устройства на шлифовальных станках В 24 В 55/06 Пылесосы, встроенные в транспортные средства В 60 S 1/64 Пыль [защита от пыли подшипников электрическими и магнитными методами F 16 С 33/82 изготовление пыленепроницаемых покрытий В 21 D 53/80 осаждение при формовании изделий из глины и т. п. В 28 В 17/04 отделение при приготовлении формовочных смесей В 22 С 5/10 предотвращение (появления (или опрокидывании бочек при погрузочно-разгрузочных работах) В 65 G 69/18 распространения В 08 В 15/(00-04)) средства удаления пыли из воздухоочистите.тей ДВС F 02 М 35/08 удаление <из насосов и компрессоров необъемного вытеснения F 04 D 29/79 при обработке (древесины В 27 G 3/00 камня В 28 D 7/02 формовочных смесей В 22 С 5/10) при получении чугуна С 21 В 7/22 в промышленных печах F 27 В 1/18, 15/12 при работе инструментов ударного действия В 25 D 17/(14-18) из тары и упаковок В 65 В 55/24)] Пьезоэлектрические устройства (зажигания в ДВС F 02 Р 3/12 использование для измерения силы С 01 L 1/16) [c.156]

Акуетооптические устройства. На основе эффектов дифракции и рефракции света на УЗ создаются активные оптич. элементы, позволяющие управлять всеми параметрами светового луча, а также обрабатывать информацию, носителем к-рой являются как световая, гак и звуковая волны. Основу таких устройств составляет акустооптич. ячейка (ЛОЯ), состоящая из рабочего тела (твердотельного образца или кюветы с жидкостью), в объёме к-рого происходит взаимодействие света с УЗ-волной, и излучателя УЗ (обычно пьезоэлектрического преобразователя). В зависимости от назначения имеется неск. типов акустооптич. при- [c.47]

М. стала источником новых идей в методов в физике твёрдого тела и материаловедении. В связи с задачами М. созданы, напр., устройства с управляемыми электронными и ионными пучками диаметром в неск. атомов, ионные источники (от протонов до тяжёлых ионов) широкого диапазона анергий (с диаметром пучка, близким к размерам отд. ионов), аппаратура для выращивания монокристаллов и многослойных структур, где толщина, состав и строение каждого слоя контролируются с точностью до параметра решётки (см. Гетероструктура, Эпитаксия), и т. д. Созданы новые пьезоэлектрические материалы, феррогранаты, материалы с высокой чувствительностью к действию света, рентг. излучения, электронных и ионных пучков и т. д. Одно из достижений микроэлектронного материаловедения — сверхрешётки на основе множества чередующихся сверхтонких слоёв полупроводников типа [c.154]

Высокоомные П. применяются в качестве пьезоэлектрических преобразователей для генерации и приёма УЗ, в ультразвуковой дефектоскопии, в акустиче-скн.х линиях задержки, акустооптнч. устройствах (см. Акустооптика). Использование акустоэлектронного взаимодействия в П. позволяет создавать усилители УЗ-ВОЛН, фазовращатели и преобразователи частоты, устройства аналоговой обработки радиосигналов (ф-ции свёртки, корреляции и др.). [c.187]

Пьезоэлектрический датчик без модуляции нагрузки чувствительного элемента (рис. 7, в) состоит из двух пьезопластин 1, между которыми расположен металлический электрод 2, имеющий изолированный вывод 3. Внешние стороны пьезопластин соединены с корпусом датчика. При сжатии на сторонах пьезопластин, обращенных к центральному электроду, создаются электрические заряды одинаковой полярности. Полученное на датчике напряжение через усилитель с высокоомным входом подключается к измерительному устройству. [c.13]

Источником ультразвуковых колебаний служат пьезоэлектрические излучатели. Современная ультразвуковая дефектоскопия основана на отражении ультразвуковых волн от дефектов, имеющихся в материале, и улавливании отраженных волн специальными приемоусиливающими устройствами. [c.373]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...