压电式选针器是利用压电陶瓷材料作为转换元件,利用控制器发送的脉冲信号,作用于压电元件上,靠压电材料的逆压电效应,使压电元件弯曲到预,先记忆的形状来进行选针。
另一种选针器则是利用对选针器电磁铁通入不同方向电流,使选针器电磁铁头端的极性相应变化,或与永久性磁铁配合使用,靠选针器电磁铁与永久性磁铁间的吸力和斥力来实现选针头摆动,即用压针法实现选针,或者直接通过选针器电磁铁的极性变化来控制选针器选针,使织针分走不同轨道,用抄针法完成选针。有些小伙伴可能不知道压电式传感器是干什么的,http://pzttec.com/qudongyuanjian/的小编今天跟大家聊一聊压电式传感器的应用。
1、玻璃打碎警报装置
将高分子压电测振薄膜粘贴在玻璃上,可以感受到玻璃破碎时会发出的振动,并将电压信号传送给集中警报系统。将厚约0.2mm左右的PVDF薄膜裁制成10´20mm大小。在它的正反两面各喷涂透明的二氧化锡导电,并用保护膜覆盖。使用时,用瞬干胶将其粘贴在玻璃上。当玻璃遭打碎的瞬间,压电薄膜感受到剧烈振动,表面产生电荷Q,在两个输出引脚之间产生窄脉冲警报信号。压电传感器只能应用于动态测量。由于外力作用在压电元件上产生的电荷只有在无泄漏的情况下才能保存,即需要测量回路具有无限大的输入阻抗,这实际上是不可能的,因此压电式传感器不能用于静态测量。压电元件在交变力的作用下,电荷可以不断补充,可以供给测量回路以一定的电流,故只适用于动态测量(一般高于100Hz,但在50kHz以上时,灵敏度下降)。
2.压电式周界警报系统
将长的压电电缆埋在泥土的浅表层,可起分布式地下麦克风或听音器的作用,可在几十米范围内探测人的步行, 对轮式或履带式车辆也可以通过信号处理系统分辨出来。下图为测量系统的输出波形。
3.交通监测
将高分子压电电缆埋在公路上,可以获取车型分类信息(包括轴数、轴距、轮距、单双轮胎)、车速监测、闯红灯拍照、停车区域监控、交通数据信息采集(道路监控)及机场滑行道等。
4、压电式动态力传感器
车床中用于动态切削力的测量
5、压电式振动加速度传感器
压电材料是指受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料,像我们平时在点燃煤气灶或热水器时,就有一种压电陶瓷已悄悄地为你服务了一次,那压电材料的分类你了解吗,以下是中镭科技的小编整理的压电材料的分类。
1、压电单晶
石英(SiO2,J·居里和P·居里兄弟于1880年发现的),性稳定,但价格高,一般仅用于标准仪器或要求较高的传感器中;
优点:Q值较大,有良好的温度特性。
缺点:制程困难,价格贵。
2、压电陶瓷材料
PZT、BaTiO3、PTiO3、铋层状陶瓷等。
优点:抗酸碱,机电耦合系数高,易制程任意形状,价格便宜。
缺点:温度系数大,需高压化处理(kV/mm)。
3、压电聚合物
聚二乙烯(PVF2)是目前发现的压电效应较强的聚合物薄膜,当在膜厚方向加直流高压电场化后,就可以成为具有压电性能的高分子薄膜。这种薄膜有可挠性,并容易制成大面积压电元件。这种元件耐冲击、不易破碎、稳定性好、频带宽。为提高其压电性能还可以掺入压电陶瓷粉末,制成混合复合材料(PVF2—PZT)。
优点:低声学阻抗特性,柔软可做薄的组件。
缺点:压电参数小,需高的电场(MV/mm)。
4、压电复合材料
你知道什么是压电传感器吗?压电传感器是众多传感器中的一种,是一种自发电式和机电转换式传感器,其元件是由压电材料制成,有频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等优势。既然它这么多优势,具体工作原理又是怎样的呢,我们一起来看看吧。
压电式传感器工作原理主要基于压电效应,利用电气元件和其他机械把待测的压力转换成为电量,再进行相关测量工作的测量精密仪器,比如很多压力变送器和压力传感器。压电传感器不可以应用在静态的测量当中,原因是受到外力作用后的电荷,当回路有无限大的输入抗阻的时候,才可以得以保存下来,下面就由贤集网小编我来给大家简单的讲讲压电式传感器工作原理的应用情况!
你知道我国对压电陶瓷的研究是从什么时候开始的吗?其实我国在五十年代末期已经开始了对压电陶瓷的研究,比国外晚10年左右,但是不少材料已达到或接近国际水平,压电陶瓷是一种具有压电效应的多晶体,由于它的生产工艺与陶瓷的生产工艺相似因而得名,那压电陶瓷可以运用到哪些领域呢?中镭科技的小编带大家去了解一下。
1.海底勘探:声纳、信标、成像、电流计;
2.飞天:陀螺仪、加速度计、液位感应;
3.医院产品:多普勒血流、成像、水平传感、眼科内工具、牙齿除垢、普通外科、组织消融、听力增强、气泡检测;
4.消费品:牙刷、珠宝清洁剂、眼镜清洁剂、电脑硬盘、触摸屏显示器、集成、超薄扬声器和化妆品增强;
5.工业和商业:流量和液位传感器、清洁、入侵提醒、织物针定位、焊料点胶、机器振动监测、气泡检测、用于改进化学混合的声化学;
6.通信:通信线路、蜂鸣器和提醒器的光学交换、触觉反馈、手机相机;
7.汽车:动力座椅控制装置、倒车/防撞传感器、防撞传感器;
8.科学研究:技术定位阶段和分析工具、扫描显微镜、声学;
9.石油勘探:流量和液位传感器,井下钻具监控;
以上就是中镭小编对压电陶瓷压应用领域的介绍,希望这篇文章能大家带来帮助,想要了解更多请关注中镭科技哟!
二、压电选针器的类别目前常用的选针器,从动作原理上分,有电磁式和压电式两种。压电式选针器是利用压电陶瓷材料作为转换元件,利用控制器发送的脉冲信号,作用于压电元件上,靠压电材料的逆压电效应,使压电元件弯曲到预。先记忆的形状来进行选针:另一种选针器则是利用对选针器电磁铁通入不同方向电流,使选针器电磁铁头端的极性相应变化,或与永久性磁铁配合使用,靠选针器电磁铁与永久性磁铁间的吸力和斥力来实现选针头摆动,即用压针法实现选针,或者直接通过选针器电磁铁的极性变化来控制选针器选针,使织针分走不同轨道,用抄针法完成选针。
压电材料分为压电单晶体,多晶体压电陶瓷、高分子压电材料及聚合物-压电陶瓷复合材料四类。由于其具有不同的工艺及应用特点,因此应用领域各有不同。在这四类压电材料中,压电陶瓷占据有相当大的比重,也是目前市场上应用广泛的压电材料。
(1)压电单晶体:石英、水溶性压电晶体(酒石酸钾钠、酒石酸乙烯二铵、酒石酸二钾、硫酸钾等);
(2)多晶体压电陶瓷:代表性的压电陶瓷有钛酸钡压电陶瓷、锆钛酸铅系压电陶瓷、铌酸盐系压电陶瓷和铌镁酸铅压电陶瓷等;
(3)高分子压电材料:极性高分子材料如聚偏氟乙烯,其具有低声学阻抗特性,柔韧性良好,可以制作极薄的组件。但同时也存在压电参数小、极化电场高的缺点;
(4)聚合物-压电陶瓷复合材料:柔韧性良好,可制作极薄的组件,压电陶瓷的加入可以改善高分子压电材料压电常数小、极化电场高的缺点。
压电材料的晶体结构可分为钙钛矿结构、钨青铜结构、铋层状结构等。
(6)综丝负重:为保证提花装置的工作正常,下面簧片的载荷规定必须遵守。
在底梭口处每个提花装置簧片的小净负荷为:1.96N(簧片净负荷等于底梭口处综丝弹簧/弹性张力加上经纱张力的向上效应)。安装和操作提花装置时,技术人员必须遵照全部的工作惯例和程序。为固定电缆钻孔时,要佩戴安全眼镜。在靠近正在运转的织机和提花装置进行工作时,应佩戴护耳器。不要站在提花装置或操纵器的任何零件上。如果没有适当的照明,必要时可使用观看用的灯完。
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压电材料指的是具有压电效应的材料。根据材料种类进行分类可分为无机压电材料、有机压电材料和复合压电材料三种,无机压电材料还可细分为压电晶体和压电陶瓷。
在振动工程领域中,振动控制可分为主动控制和被动控制两类。被动控制属于反馈控制,结构简单、易于实现,但是对于控制的效果和适应性较差;而主动控制不同,具有控制效果好、环境适应能力强等特点,弥补了被动控制的不足。目前,人们主要利用压电材料对振动进行主动控制。
①压电晶体:压电晶体一般指的是压电单晶体,即按晶体空间点阵长程有序生长而成的晶体,由于结构无对称中心而具有压电性,如石英、镓酸锂、锗酸锂等。目前投入使用的压电单晶体主要为非铁电性压电晶体石英,石英晶体具有机械品质因数高、频率温度系数小的特点;其次即为铁电性压电晶体铌酸锂和钽酸锂,它们的机电耦合系数大,且可在高温环境下使用。
②压电陶瓷:压电陶瓷指的是用几种必须原料混合、高温炼制而成,由粉粒间的固相反应和烧结过程得到的微细晶粒无规则集合而成的多晶体。在上世纪50年代发明的锆钛酸铅(化学式,可简称为PZT)是至今使用最为广泛的压电陶瓷材料。与压电单晶体对比,压电陶瓷的压电性强、介电常数高,加工成的形状也比较多样化,但同时也存在机械品质因子较低、电损耗较大、稳定性差等不足之处,更适用于大功率换能器和宽带滤波器等应用。
③有机压电材料:有机压电材料又称为压电聚合物,以聚偏氟乙烯为典型代表。这类压电材料的特点是材质柔韧、低密度、低阻抗、高压电电压常数,在压力传感、引燃引爆等领域有所运用。
④复合压电材料:复合压电材料由多种材料复合,兼具无机压电材料和有机压电材料的优势,克服了难以加工成形的不足,更具有密度小、声速低的特点,易和空气、水及生物组织实现声抗阻匹配。除此之外,压电复合材料还具有上述材料未拥有的性能,如无自发极化的压电材料与另外一种材料复合之后可具有热释电效应;普通压电材料与磁滞伸缩材料复合可具有磁电效应等.
如果由这种压电陶瓷制成的换能器被放入水中,那么在声波的作用下,在换能器的两端会感应出电荷,这是声波接收器。此外,压电效应是可逆的。 如果交变电场施加到压电陶瓷片上,陶瓷片会不时变得越来越薄和厚,同时产生振动并发出声波。因此,解决了超声波发射器的问题。