Пъезоэлектрические преобразователи. Измерение ускорений

Пьезоэлектрическими преобразователями называются кристаллы и текстуры, электризующиеся под действием механических напряжений (прямой пъезоэффект) и деформирующиеся в электрическом поле (обратный пьезоэффект). Пьезоэффект обладает знакочувствительностью, т.е. происходит изменение знаков заряда при замене сжатия растяжением и изменение знака деформации при изменении направления поля. Различают продольный и поперечный пьезоэффект.

Преобразователи, в ко­торых используется прямой пьезоэффект, при­меняются в приборах для из­мерения силы, давления, ус­корения:

Преобразователи, в которых используется обратный пьезо­эффект, применяются в каче­стве излучателей ультразву­ковых колебаний, преобразо­вателей напряжения в дефор­мацию, например: в пьезоэлектрических реле, исполнительных эле­ментах автоматических систем, перемещающих зеркала оптических приборов, обратных преобразователей приборов урав­новешивания и т. д.

Преобразователи, в которых используются одновременно пря­мой и обратный пьезоэффекты — пьезорезонаторы, имеющие макси­мальный коэффициент преобразования одного вида энергии в другой на резонансной частоте и резко уменьшающийся коэффициент преобра­зования при отступлении от резонансной частоты, применяются в ка­честве фильтров, пропускающих очень узкую полосу частот:

Пьезорезонаторы, включенные в цепь положительной обратной связи усилителя, работают в режиме автоколебаний и используются в генераторах.

В зависимости от типа кристалла, среза и типа возбуж­даемых колебаний, пьезорезонаторы могут выполняться с высокостабильной, не зависящей от внешних факторов собственной частотой и с управляемой собственной частотой. Управляемые резонаторы ис­пользуются в частотно-цифровых приборах как преобразователи раз­личных, преимущественно неэлектрических, величин в частоту.