लाभ और अनुप्रयोग

वर्षों से पीजोइलेक्ट्रिक एक्सेलेरोमीटर के लिए सेंसिंग तत्व के रूप में क्वार्ट्ज या सिरेमिक को चुनने के गुणों पर काफी चर्चा हुई है।इस महीने हम कुछ अनुप्रयोगों का हवाला देते हुए प्रत्येक के लाभों की समीक्षा करेंगे, जहां या तो एक या दूसरे उत्कृष्ट हैं .... पन?

सबसे पहले, क्वार्ट्ज को स्वाभाविक रूप से पीजोइलेक्ट्रिक होने के अपने लाभ के लिए लंबे समय से मान्यता प्राप्त है।जैसे, यह किसी भी पीजोइलेक्ट्रिक सेंसिंग सामग्री की सर्वोत्तम दीर्घकालिक स्थिरता प्रदर्शित करता है।क्वार्ट्ज कोई पायरो-इलेक्ट्रिक आउटपुट प्रदर्शित नहीं करता है और इसमें एक छोटा स्थिर थर्मल गुणांक होता है।क्वार्ट्ज की कम समाई इसे एक उच्च वोल्टेज आउटपुट (वी = क्यू / सी) देती है।यह उच्च आउटपुट, वास्तव में, क्यों अधिकांश गतिशील क्वार्ट्ज बल सेंसर वास्तव में उनकी खुली सर्किट संवेदनशीलता (1.3 वोल्ट/एलबी बल से अधिक) से क्षीण हो जाते हैं।

अक्सर क्वार्ट्ज उच्च तापमान पर नहीं चलाया जाता है क्योंकि अन्य पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सामग्री होती है जो उनके उच्च चार्ज आउटपुट के कारण अधिक उपयुक्त होती हैं।आंतरिक प्रतिबाधा रूपांतरण के लिए उपयोग किए जाने वाले MosFET एम्पलीफायर के कारण कभी-कभी वोल्टेज संचालन में थोड़ा अधिक शोर तल भी होता है, जिसमें J-FET एम्पलीफायर को परिवर्तित करने वाले विशिष्ट आंतरिक चार्ज की तुलना में उच्च शोर तल होता है।शोर इस तथ्य के कारण थोड़ा अधिक भी हो सकता है कि समय स्थिर सेट करने के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रतिरोधक सामान्य रूप से प्रभारी प्रवर्धित प्रणालियों की तुलना में बड़े होते हैं।क्वार्ट्ज में अंतिम सीमाएं प्राकृतिक ध्रुवीकरण के लिए सीमित कटौती और ज्यामिति के बारे में केंद्रित हैं, यानी कोई कुंडलाकार कतरनी क्वार्ट्ज नहीं।

क्वार्ट्ज सेंसिंग तत्व निम्नलिखित में उत्कृष्ट अनुप्रयोग पाते हैं:

• बकाया दीर्घकालिक स्थिरता के कारण गतिशील अंशांकन संदर्भ मानक
• कई थर्मल सक्रिय और चक्रीय वातावरण जैसे क्रायोजेनिक, साथ ही पर्यावरण तनाव स्क्रीनिंग (ईएसएस) / अत्यधिक त्वरित जीवन परीक्षण (एचएएलटी) / अत्यधिक त्वरित तनाव स्क्रीन (एचएएस)
• एकल और त्रिअक्षीय विन्यास के गतिशील बल सेंसर
• सक्रिय वातावरण में गतिशील दबाव जैसे टर्बाइन दहन अस्थिरता और एयरफोइल्स पर पवन सुरंगों में वायु प्रवाह।

जब सिरेमिक पीजोइलेक्ट्रिक सेंसिंग सामग्री की बात आती है तो प्रमुख लाभ नियंत्रणीय ध्रुवीकरण प्रक्रिया में होते हैं, (यानी पाली क्रिस्टलीय तत्वों को विभिन्न आकारों/ज्यामितियों में बनाया जा सकता है) और उच्च चार्ज एम्पलीफाइड आउटपुट।पीजो-सिरेमिक को कम शोर वाले जे-एफईटी आंतरिक एम्पलीफायरों के साथ जोड़ना, शोर फर्श के साथ उत्कृष्ट रिज़ॉल्यूशन प्रदान करता है, जो कि चार्ज एक्सेलेरोमीटर पर पाए जाते हैं जो प्रयोगशाला ग्रेड चार्ज एम्पलीफायर से जुड़ी विशिष्ट केबल लंबाई के साथ मिलकर होते हैं।सब कुछ समान होने के कारण, अंतर्निर्मित इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ चार्ज सेंसर का शोर तल बाहरी चार्ज एम्पलीफायर की तुलना में कम होगा।शोर प्रतिक्रिया क्षमता से विभाजित कुल समाई पर आधारित है।बाहरी चार्ज एम्पलीफायर वाले सिस्टम की कुल कैपेसिटेंस सेंसर और बाहरी चार्ज amp के बीच केबल की कैपेसिटेंस के कारण बढ़ जाएगी।हाल ही में, टरबाइन इंजन संचालन में पाए जाने वाले उच्च तापमान ऑपरेटिंग वातावरण के लिए विशेष सिरेमिक पेश किए गए हैं।

सीमाओं के लिए, क्वार्ट्ज की तुलना में थोड़ी कम दीर्घकालिक स्थिरता और सिरेमिक के साथ एक उच्च थर्मल गुणांक है (हालांकि कुछ उच्च तापमान सिरेमिक क्वार्ट्ज तक पहुंचते हैं)।इसके अतिरिक्त, सिरेमिक की पायरोइलेक्ट्रिक संवेदनशीलता कुछ विस्फोट/शॉक अनुप्रयोगों में इसके उपयोग को सीमित करती है।चूंकि निर्माण प्रक्रिया के हिस्से के रूप में तत्वों का ध्रुवीकरण किया जाता है, इसलिए यह जरूरी है कि गुणवत्ता और विश्वसनीयता के लिए सेंसर विक्रेता की समीक्षा की जाए और उस पर भरोसा किया जाए।

कम शोर, हल्के वजन और लचीली ज्यामिति के संयोजन के कारण, सिरेमिक आधारित सेंसिंग तत्वों में उत्कृष्ट अनुप्रयोग मिलते हैं:

• कम शोर मंजिल आंतरिक आईसीपी चार्ज प्रवर्धित ऑपरेशन
• सामान्य प्रयोजन कंपन माप
• कम लागत वाले मॉडल/ऑटोमोटिव एनवीएच/एयरक्राफ्ट जीवीटी एरे एक्सेलेरोमीटर जहां लंबे केबल रन के साथ कम सिग्नल स्तर मानक संचालन हैं
• उच्च तापमान (900 डिग्री फ़ारेनहाइट तक) पर काम करने वाले विशेष एयरोस्पेस अनुप्रयोग

हालांकि ये चयन के लिए कुछ दिशानिर्देश हैं, अंत में, आपके गतिशील अनुप्रयोगों और विभिन्न संवेदी प्रकारों के लिए हमेशा सूक्ष्म विशिष्टताएं होती हैं।एक अनुभवी फील्ड एप्लिकेशन इंजीनियर या फ़ैक्टरी एप्लिकेशन विशेषज्ञ के साथ परामर्श यह सुनिश्चित करने का सबसे अच्छा तरीका है कि आप अपनी आवश्यकताओं के लिए सही सेंसर का चयन कर रहे हैं।