W jaki sposób zbudowany jest czujnik piezoelektryczny?

Czujnik piezoelektryczny nazywany również przetwornikiem piezoelektrycznym to urządzenie bazujące na zjawisku piezoelektrycznym. Pozwala ono na przetwarzanie zmian kształtu lub siły na napięcie elektryczne za pomocą specjalnych kryształów zwanych piezoelektrykami. Czujniki tego typu mają szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, takich jak motoryzacja czy sektor kosmiczny, gdzie umożliwiają dokładne pomiary drgań, prędkości, sił czy ciśnienia, które są kluczowe dla kontroli jakości produkcji i monitorowania stanu technicznego urządzeń oraz pojazdów.

Z jakich elementów składa się czujnik piezoelektryczny? 

Budowa czujnika piezoelektrycznego jest stosunkowo prosta. Sercem urządzenia jest płaski kryształ kwarcu lub innego materiału o właściwościach piezoelektrycznych, który umieszczony jest pomiędzy dwoma metalowymi okładzinami. Jedna z nich często wykonana jest z mosiądzu i pełni funkcję osłony dla delikatnego piezoelektryka. Druga okładzina to metaliczna powłoka napylona na powierzchnię piezoelektryka, która odpowiada za przekazywanie napięcia elektrycznego powstałego w wyniku nacisku mechanicznego.

Działanie czujnika piezoelektrycznego opiera się na zjawiskach piezoelektrycznym i elektrostrykcji. Pierwsze z nich polega na generowaniu ładunku elektrycznego proporcjonalnego do działającej siły na kryształach, pod wpływem przyłożonej siły mechanicznej. Zjawisko elektrostrykcji zwane również "odwrotnym" zachodzi, gdy kryształ piezoelektryczny odkształca się pod wpływem przyłożonego napięcia elektrycznego.

Czujniki piezoelektryczne w branży motoryzacyjnej 

W sektorze motoryzacyjnym czujniki piezoelektryczne, które możesz nabyć np. w firmie EC Test Systems specjalizującej się w dostarczaniu nowoczesnych rozwiązań pomiarowych, diagnostycznych i symulacyjnych, odgrywają kluczową rolę m.in. w monitorowaniu drgań podczas procesu spalania paliwa w silnikach spalinowych. Sensory takie można umieścić bezpośrednio w dodatkowych otworach głowicy cylindrów, bądź zastosować adapter do świec zapłonowych lub żarowych z możliwością podłączenia czujnika piezoelektrycznego ciśnienia. Dzięki nim możliwe jest dokonanie precyzyjnych pomiarów sił dynamicznych i obciążenia poszczególnych elementów w motoryzacji i innych branżach.

Podsumowując, czujniki piezoelektryczne to technologia niezwykle użyteczna w kontekście różnorodnych gałęzi przemysłu. Ich wytrzymałość oraz odporność na czynniki mogące zaburzyć wyniki pomiarów sprawiają, że są one niezawodnym narzędziem dla inżynierów oraz technologów. Warto zatem zainwestować w wysokiej klasy czujniki piezoelektryczne, które będą gwarantować precyzyjność oraz niezawodność działań kontrolnych i diagnostycznych.