Sensores Y Transductores De Presion
Páginas: 6 (1346 palabras)
Publicado: 24 de junio de 2012
Las últimas innovaciones en los sensores piezoeléctricos
En este artículo vamos a hablar de un tipo de sensor en expansión, el sensor piezoeléctrico, y sus aplicaciones en el entorno industrial. En primer lugar, haremos una descripción de la tecnología convencional de estos sensores y posteriormente hablaremos de las últimas innovaciones que esta tecnología está viviendo.
Descripción dela tecnología piezoeléctrica convencional:
Los sensores piezoeléctricos se basan en que cuando se aplica una presión, fuerza o aceleración a un cristal de cuarzo u otros materiales piezoeléctricos se desarrolla una carga a través del cristal que es proporcional a la fuerza aplicada. Otra característica de estos sensores de cristal es que la señal generada por el cristal decae rápidamente. Laaplicación de una presión es una acción generadora, el elemento cerámico convierte la energía mecánica de compresión o tensión en energía eléctrica. Los valores de la presión compresiva y el voltaje generado por la aplicación de presión al elemento cerámico piezoeléctrico son linealmente proporcionales a la tensión específica del material. Los sistemas piezoeléctricos más comunes son cerámicospiezoeléctricos, con efectos piezoeléctricos o inversos. El efecto piezoeléctrico de los materiales cerámicos causa que un cristal produzca un potencial eléctrico cuando es sometido a una vibración mecánica. Las ventajas de los cerámicos piezoeléctricos son las siguientes:
• Alta eficiencia en la transformación electromecánica.
• Alta maquinabilidad.
• Pueden alcanzarse un amplio rango decaracterísticas con diferentes composiciones del material (alto grado de libertad en diseño de características).
• Alta estabilidad.
• Adecuados para la producción en masa, y económicos.
Los dispositivos piezoeléctricos se clasifican según se mida durante su actuación la carga electrostática del cristal, su resistividad, o su carga electrostática de frecuencia resonante. Dependiendo del fenómenoutilizado, el sensor del cristal puede ser llamado electrostático, piezorresistivo, o resonante. Las aplicaciones de los sistemas piezoeléctricos son las siguientes:
• Fuentes de alta tensión: La piezoelectricidad directa de algunas sustancias como el cuarzo, puede generar diferencias de potencial de miles de voltios. Probablemente la aplicación más conocida es el encendedor eléctrico de cigarros:presionando el botón se origina que un percusor golpee un cristal piezoeléctrico, y la tensión eléctrica producida enciende el gas cuando la corriente salta sobre un pequeño hueco. El Transformador piezoeléctrico: es un multiplicador de tensión AC, que en vez de usar acoplamiento magnético como ocurre con los transformadores habituales, utiliza acoplamiento acústico entre la entrada y la salida. Seaplica una tensión de entrada a través de una longitud corta de una barra piezoeléctrica, creando una tensión alternante en la barra por el efecto piezoeléctrico y originando la vibración de toda la barra. Se elige tal frecuencia de vibración que coincida con la frecuencia resonante del bloque, típicamente en el rango de 100 kilohercios a 1 megahercio. Se genera una tensión de salida más alta en laotra sección de la barra por efecto piezoeléctrico. Se ha demostrado la multiplicación de 1000:1. Una característica extra de este transformador es que, al operar a su frecuencia de resonancia, puede aparecer una carga inductiva.
• Sensores piezoeléctricos: La tecnología ha avanzado notablemente en los últimos años en sensores piezoeléctricos, los cuales se utilizan cada vez en más aplicaciones.Cuando se aplica una presión a un cristal, se deforma elásticamente. Esta deformación origina una carga eléctrica (que dura algunos segundos). La señal eléctrica resultante puede medirse como una indicación de la presión que se aplica al cristal. Estos sensores no pueden detectar presiones estáticas, pero se usan para medir presiones rápidamente cambiantes u otras fuentes de choque o vibración. El...
En este artículo vamos a hablar de un tipo de sensor en expansión, el sensor piezoeléctrico, y sus aplicaciones en el entorno industrial. En primer lugar, haremos una descripción de la tecnología convencional de estos sensores y posteriormente hablaremos de las últimas innovaciones que esta tecnología está viviendo.
Descripción dela tecnología piezoeléctrica convencional:
Los sensores piezoeléctricos se basan en que cuando se aplica una presión, fuerza o aceleración a un cristal de cuarzo u otros materiales piezoeléctricos se desarrolla una carga a través del cristal que es proporcional a la fuerza aplicada. Otra característica de estos sensores de cristal es que la señal generada por el cristal decae rápidamente. Laaplicación de una presión es una acción generadora, el elemento cerámico convierte la energía mecánica de compresión o tensión en energía eléctrica. Los valores de la presión compresiva y el voltaje generado por la aplicación de presión al elemento cerámico piezoeléctrico son linealmente proporcionales a la tensión específica del material. Los sistemas piezoeléctricos más comunes son cerámicospiezoeléctricos, con efectos piezoeléctricos o inversos. El efecto piezoeléctrico de los materiales cerámicos causa que un cristal produzca un potencial eléctrico cuando es sometido a una vibración mecánica. Las ventajas de los cerámicos piezoeléctricos son las siguientes:
• Alta eficiencia en la transformación electromecánica.
• Alta maquinabilidad.
• Pueden alcanzarse un amplio rango decaracterísticas con diferentes composiciones del material (alto grado de libertad en diseño de características).
• Alta estabilidad.
• Adecuados para la producción en masa, y económicos.
Los dispositivos piezoeléctricos se clasifican según se mida durante su actuación la carga electrostática del cristal, su resistividad, o su carga electrostática de frecuencia resonante. Dependiendo del fenómenoutilizado, el sensor del cristal puede ser llamado electrostático, piezorresistivo, o resonante. Las aplicaciones de los sistemas piezoeléctricos son las siguientes:
• Fuentes de alta tensión: La piezoelectricidad directa de algunas sustancias como el cuarzo, puede generar diferencias de potencial de miles de voltios. Probablemente la aplicación más conocida es el encendedor eléctrico de cigarros:presionando el botón se origina que un percusor golpee un cristal piezoeléctrico, y la tensión eléctrica producida enciende el gas cuando la corriente salta sobre un pequeño hueco. El Transformador piezoeléctrico: es un multiplicador de tensión AC, que en vez de usar acoplamiento magnético como ocurre con los transformadores habituales, utiliza acoplamiento acústico entre la entrada y la salida. Seaplica una tensión de entrada a través de una longitud corta de una barra piezoeléctrica, creando una tensión alternante en la barra por el efecto piezoeléctrico y originando la vibración de toda la barra. Se elige tal frecuencia de vibración que coincida con la frecuencia resonante del bloque, típicamente en el rango de 100 kilohercios a 1 megahercio. Se genera una tensión de salida más alta en laotra sección de la barra por efecto piezoeléctrico. Se ha demostrado la multiplicación de 1000:1. Una característica extra de este transformador es que, al operar a su frecuencia de resonancia, puede aparecer una carga inductiva.
• Sensores piezoeléctricos: La tecnología ha avanzado notablemente en los últimos años en sensores piezoeléctricos, los cuales se utilizan cada vez en más aplicaciones.Cuando se aplica una presión a un cristal, se deforma elásticamente. Esta deformación origina una carga eléctrica (que dura algunos segundos). La señal eléctrica resultante puede medirse como una indicación de la presión que se aplica al cristal. Estos sensores no pueden detectar presiones estáticas, pero se usan para medir presiones rápidamente cambiantes u otras fuentes de choque o vibración. El...
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