 |
presion fuerza y peso - Transductor piezoeléctrico
|
|
|
Transductor piezoeléctrico: Efecto piezoeléctrico, fenómeno físico por el cual aparece una diferencia de potencial eléctrico entre las caras de un cristal cuando éste se somete a una presión mecánica. El efecto funciona también a la inversa: cuando se aplica un campo eléctrico a ciertas caras de una formación cristalina.
El efecto se explica por el desplazamiento de iones en cristales que tienen una celda unitaria asimétrica (la celda unitaria es el poliedro más simple que compone la estructura de un cristal). Cuando se comprime el cristal, los iones de las celdas se desplazan, provocando la polarización eléctrica de la misma. Debido a la regularidad de la estructura cristalina, estos efectos se acumulan, produciendo una diferencia de potencial eléctrico entre determinadas caras del cristal. Cuando se aplica al cristal un campo eléctrico externo, los iones de cada celda son desplazados por las fuerzas electrostáticas, produciendo una deformación mecánica. Dada su capacidad de convertir la deformación mecánica en voltaje eléctrico y un voltaje eléctrico en movimiento mecánico, los cristales piezoeléctricos se utilizan en dispositivos como los transductores, que se emplean en la reproducción de discos, y en los micrófonos. Los cristales piezoeléctricos también se usan como resonadores en osciladores electrónicos y amplificadores de alta frecuencia ya que, si se tallan estos cristales de una determinada manera, la frecuencia de resonancia es estable y bien definida.(8) Cuando una fuerza es ejercida sobre cierto material cristalino, se forman cargas eléctricas en las superficies del cristal en proporción a la razón de cambio de la fuerza. Para hacer uso de esta pieza se requieren amplificadores de carga para integrar las cargas eléctricas para dar una señal proporcional a la fuerza aplicada y suficientemente grande para medirla.
Estos sensores de cristal piezoeléctricos no se necesitan alimentar de poder o energía y la deformación para generar una señal es muy pequeña, lo cual tiene la ventaja de una respuesta de alta frecuencia del sistema de medición sin la introducción de cambios geométricos al patrón de la medición de la fuerza.
Cuando se encuentra en forma de chumacera y esta se carga con una fuerza de compresión con un valor de 10kN, un transductor piezoeléctrico normal se deforma. 001mm. La alta frecuencia de respuesta ( por encima de 100kHz) dada por la dureza y otras cualidades del material y del efecto piezoeléctrico hacen que estos transductores sean muy apropiados para la toma de mediciones dinámicas.

Eventos extremadamente rápidos tales como impactos y golpes en las prensas pueden ser medidos con estos elementos. Los sensores piezoeléctricos operan con una pequeña carga eléctrica y requieren un cable de alta impedancia para la interface eléctrica. Los sensores de cristal piezoeléctrico son diseñados, principalmente para aplicaciones usando un tornillo pre-tensionado el cual permite la medición de fuerzas en ambas direcciones, tensión y compresión.Es fabricado en cuarzo, titanato de bario soportando una temperatura de 150ºc en servicio continuo y 203ºc en intermitente. Genera una carga eléctrica proporcional a la presión aplicada.Su sensibilidad es de aproximadamente 1 pC / psi. Su señal de respuesta a una variación de presión es lineal, son adecuadas para medidas dinámicas al dar respuestas frecuenciales de hasta un millón de ciclos por seg.
Son sensibles a los cambios de temperatura, experimentar deriva en el cero y precisar ajustes de impedancias en caso de fuerte choque.
Su señal de salida es débil por lo que precisan de amplificadores y acondicionadores de señal que pueden introducir errores en la medición.
|
Hoy habia 19 visitantes (26 clics a subpáginas) ¡Aqui en esta página!
|
|
|