Avantages et applications

Au cours des années il y a eu beaucoup de discussion au-dessus des mérites de choisir le quartz ou en céramique comme élément de détection pour un accéléromètre piézoélectrique. Ce mois nous passerons en revue les avantages de chacun, avec citer les certaines applications où on ou l'autre excelle….calembour ?

D'abord, le quartz a été longtemps identifié pour son avantage d'être naturellement piézoélectrique. En soi, il montre la meilleure stabilité à long terme de n'importe quel matériel de détection piézoélectrique. Le quartz ne montre aucune sortie Pyro-électrique et a un petit coefficient thermique stable. La basse capacité du quartz lui donne un résultat à haute tension (V=Q/C). C'à haute production est, en fait, pourquoi la plupart des capteurs dynamiques de force de quartz sont atténués réellement de leur sensibilité de circuit ouvert (au-dessus d'une force de 1,3 volt/lb).

Les la plupart souvent quartz ne sont pas courues à températures élevées parce qu'il y a d'autres matériaux en céramique piézoélectriques qui sont dus plus approprié à leur sortie plus élevée de charge. Un jour ou l”autre il y a également un plancher légèrement plus haut de bruit dans l'opération de tension due à l'amplificateur de transistor MOSFET utilisé pour la conversion interne d'impédance ayant un plus haut plancher de bruit que la charge interne typique convertissant l'amplificateur de J-FET. Le bruit peut également être dû légèrement plus haut le fait que les résistances utilisées pour placer la constante de temps sont normalement plus grandes que les systèmes amplifiés responsables. Des limitations finales en quartz sont centrées au sujet des coupes et de la géométrie limitées pour la polarisation naturelle, IE aucun quartz annulaire de cisaillement.

Les éléments de détection de quartz trouvent des applications exceptionnelles dans ce qui suit :

• Normes dynamiques de calibrage dues à la stabilité à long terme exceptionnelle
• Beaucoup thermique actif et fait un cycle environnement comme cryogénique, aussi bien stress environnemental criblage (ESS)/fortement accéléré essai de durée) (de HALTE/écran fortement accéléré d'effort (HASS)
• Capteurs dynamiques de force de configuration simple et à trois axes
• Pression dynamique dans les environnements actifs comme l'instabilité de combustion de turbine et le flux d'air dans des souffleries au-dessus des ailes.

Quand il s'agit de matériaux de détection piézoélectriques en céramique les avantages principaux sont dans le processus contrôlable de polarisation, (des éléments polycristallins d'IE peuvent être transformés en un grand choix de formes/géométries) et la charge élevée a amplifié la sortie. L'accouplement de la piézo-électrique-céramique avec les amplificateurs internes à faible bruit de J-FET fournit à la résolution exceptionnelle des planchers de bruit aussi bas que ceux trouvés sur des accéléromètres de charge couplés aux longueurs de câble typiques reliées à un amplificateur de charge de catégorie de laboratoire. Tout étant égal, le plancher de bruit des capteurs de charge avec l'électronique intégrée sera inférieur qu'avec un amplificateur externe de charge. Le bruit est basé sur la capacité totale divisée par capacité de retour. Toute la capacité d'un système avec un amplificateur externe de charge augmentera en raison de la capacité du câble entre le capteur et l'ampère externe de charge. Plus récemment, la céramique de spécialité a été présentée pour les environnements de fonctionnement à hautes températures comme ceux trouvés dans l'opération de moteur de turbine.

Pour des limitations, il y a stabilité légèrement moins à long terme et un coefficient thermique plus élevé avec la céramique que le quartz (bien que du quartz à hautes températures d'approche de céramique). En plus, la sensibilité pyroelectric des limites de céramique son utilisation dans certaines applications de souffle/choc. Puisque les éléments sont polarisés en tant qu'élément du processus de fabrication il est impératif que le vendeur de capteur soit passé en revue et fait confiance pour la qualité et la fiabilité.

En raison de la combinaison de la géométrie à faible bruit, légère et flexible, les éléments de détection basés en céramique trouvent des applications exceptionnelles dedans :

• Opération amplifiée par charge interne à faible bruit du plancher ICP
• Mesure de vibration d'usage universel
• Accéléromètres modaux/des véhicules à moteur de coût bas de NVH/Aircraft GVT de rangée où les niveaux bas de signal avec de longues courses de câble sont l'opération standard
• Applications aérospatiales de spécialité fonctionnant à température élevée (jusqu'à 900 degrés F)

Tandis que ce sont quelques unes des directives pour la sélection, à la fin, il y ont toujours des détails subtils à vos applications dynamiques et aux divers types de détection. La consultation avec un ingénieur technico-commercial expérimenté de champ ou un spécialiste en application d'usine est la meilleure manière de s'assurer que vous choisissez le capteur droit pour vos besoins.