압전 효과

압전 효과란 무엇입니까?

압전 효과 (압전 또는 압착을 의미하는 고전 그리스어 "piezein"에서 파생 된 압전기)는 기계적 응력에 대한 응답으로 전하를 생성하는 특정 고체의 능력입니다. 적용된 힘은 물체의 미세한 구조를 변화시켜 전기장이 생성되는 쌍극자를 발생시킵니다. - 압전 효과는 또한 가역적이며, 이는 전기장이 가해질 때 압전 (PE) 재료가 탄성 변형을 받는다는 것을 의미합니다. 가장 중요한 PE 재료 중 하나는 석영  (SiO2) 입니다

석영의 압전 효과

압전 결정체에서 발생하는 전하는 작용하는 힘에 비례하며, 전하 증폭기를 통해 계측용 신호로 사용할 수 있습니다. 다른 많은 압전 물질과 달리 석영은 초전기 방식이 아니라서 온도 변화에 강합니다. – 1950년 Walter P. Kistler가 압전 신호에 적합한 전하 증폭기의 특허를 획득했습니다. 이에 따라 동적 및 준정적 과정에서 뛰어난 계측성을 갖춘 센서의 길이 열리게 되었습니다.

압전 효과의 적용

압전 효과에 기반하는 PE 센서는 다양한 작업에 사용됩니다. 즉, 자동차 제조 및 사출 성형과 같은 산업 공정은 물론 의료 기술, 항공우주 산업, 철도 산업 및 바이오 산업, 열음향 기술과 그외 다른 많은 분야에 적용됩니다. 애플리케이션에 따른 맞춤형 PE 센서는 최적화된 생산 결과를 보장하는 공정 감시 시스템의 기본 요소입니다.

압전 센서의 장점

작용하는 힘의 각 방향 및 수정의 극성 축에 대한 위치에 따라 압전 효과는 종방향(힘의 방향), 횡방향(가로) 또는 사선 방향으로 전단 효과가 발생합니다. 이에 따라 PE 센서는 다양하게 기계에 장착됩니다. – PE 센서는 스트레인 게이지에 비해 광범위한 측정 영역, 짧은 측정 경로, 과부하 방지 및 내구성(일부 수년 이상) 등의 장점이 있습니다. 특히 IEPE 센서를 사용해 편리하게 압전 효과를 활용할 수 있습니다.

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