Пьезоэлектрический преобразователь

Пьезоэлектри́ческие преобразова́тели — устройства, использующие пьезоэлектрический эффект в кристаллах, керамике или плёнках и преобразующие электрическую энергию в механическую и наоборот.

Виды преобразователей

Исходя из физического принципа действия, все пьезоэлектрические преобразователи делятся на три группы[1][2]:

Преобразователи, использующие прямой пьезоэффект

Применяются в приборах для измерения параметров механических процессов, в том числе: силы, акустического и быстропеременного давления, линейных и угловых ускорений, а также вибрации, ударов[1][2][3].

Преобразователи, использующие обратный пьезоэффект

Применяются в качестве излучателей ультразвука в гидроакустике и дефектоскопии, преобразователях напряжения в перемещение (пьезодвигатели и пьезореле) для юстировки зеркал оптических приборов и исполнительных элементов систем автоматики[1][2][3].

Преобразователи параметрического типа

Используют одновременно прямой и обратный пьезоэффекты. Это пьезоэлектрические резонаторы, наиболее эффективно излучающие и принимающие энергию на фиксированной резонансной частоте. Пьезорезонаторы применяются в полосовых фильтрах, линиях задержки, преобразователях перемещения или присоединенной массы в частоту для датчиков уровня, плотности и др[1][3][4], преобразователях электрической энергии.

Достоинствами пьезоэлектрических преобразователей являются высокая линейность характеристик, широкие динамические и частотные диапазоны, простота конструкции и высокая надежность при эксплуатации.

Производители

Ведущими предприятиями в России по разработке и выпуску пьезоэлектрических преобразователей и датчиков являются: ООО "Научно-промышленная компания "ЛУЧ" (ООО "НПК "ЛУЧ") - г. Балашиха, Московская область; ООО НПП «ТИК» г. Пермь, НИИ Физических измерений г. Пенза, ЦНИИМАШ г. Королев, НКТБ Пьезоприбор ЮФУ, ООО "Пьезоэлектрик" г. Ростов-на-Дону, ЗАО «Виброприбор», ООО «Актив-Термокуб» г. Екатеринбург, г. Санкт-Петербург[5]. АО "Морион" Санкт-Петербург.За рубежом лидерами в данной области техники являются: PCB Piezotronik JNG, Endevco Corporation, DYTRAN, Sanstard Date contrl — (США), Erich Broza, Rheometron — (Германия), Flopetron, C.F.V. LTD — (Франция), Merles, Motoroia JNG, AVL — (Великобритания), Kistler Instrument AG, Vibro-meter — (Швейцария), Hans List -(Австрия), Bruel & Kjaer (Дания)[5].

См. также

• Усилитель заряда — одно из возможных применений

Примечания

1. Най Дж. Физические свойства кристаллов. — М.: Иностранная литература, 1967. — 386 с.
2. Левшина К. С., Новицкий И. В. Электрические измерения физических величин. — М.: Энергоатомиздат, 1973. — С. 107-130.
3. Яффе Б., Кук У., Яффе Г. Пьезоэлектрическая керамика. — М.: Мир, 1974. — 289 с.
4. Малов Б. В. Пьезорезонансные датчики. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 272 с.
5. Богуш М. В. Пьезоэлектрическое приборостроение: сборник в 3 томах. — Ростов-на-Дону: Издательство СКНЦ ВШ, 2006. — Т. 3.Пьезоэлектрические датчики для экстремальных условий эксплуатации. — 346 с.