3.5 Cảm biến kiểu điện
3.5.1 Cảm biến kiểu áp điện
- Một số tinh thể như: thạch anh, turmalin, titan, muối xécnhét, Bari v.v… có một số tính chất khác nhau tùy mỗi hướng.
- Tính chất áp điện của các tinh thể trên được ứng dụng vào việc chế tạo các cảm biến dùng đo áp suất, thạch anh thường được dùng nhiều hơn vì có hệ số áp điện trong khoảng 0-
500oC là hằng số. Cảm biến kiểu áp điện có thể dùng cho các tần số tới 30KHz.
3.5 Cảm biến kiểu điện
• Từ tinh thể thạch anh cắt lấy những tấm thạch anh hình hộp 6 mặt theo hướng trục điện, trục quang và trục cơ.
• Lực F tác dụng song song với trục điện thì ở 2 mặt đối sẽ có các điện tích trái dấu +q và -q; đó là hiệu ứng áp điện theo hướng trục tung : q = KF.
• Nếu lực F song song với trục quang thì khơng mặt nào có điện tích xuất hiện.
• Nếu lực F song song với trục cơ thì trên mặt trực giao với trục điện xuất hiện các điện tích, đó là hiệu ứng áp điện theo trục hồnh , đổi chiều tác dụng của F thì dấu của q sẽ thay đổi. K là hệ số áp điện, nếu tính q theo Culơng, F theo KG thì thạch anh có K = 2,2 x 10-11.
• Điện tích sinh ra trên mặt S của tinh thể thạch anh khi chịu áp suất P (KG/cm2) theo hiệu ứng áp điện sẽ là q = 2,22 x 10-11
3.5 Cảm biến kiểu điện
Hình 3.21: Sơ đồ nguyên lý bộ biến đổi áp suất bằng tinh thể áp điện
Hình 3.20 : a) Tấm thạch anh