Significado | Concepto | Definición:

Un sensor piezoeléctrico es un dispositivo que mide la presión o la deformación utilizando piezoelectricidad , un fenómeno en el que ciertos materiales pueden generar una corriente eléctrica cuando se deforman. Así, un sensor piezoeléctrico puede convertir la fuerza ejercida sobre él por compresión, impacto, aceleración o vibración en una señal eléctrica cuya fuerza es proporcional a la fuerza de la fuerza. Hay una serie de materiales naturales que demuestran este efecto, sobre todo el cuarzo y la turmalina.. Los materiales piezoeléctricos también se pueden sintetizar industrialmente. Los materiales piezoeléctricos sintéticos pueden ser materiales monocristalinos similares a los cristales naturales pero con propiedades mejoradas, como los cristales de fosfato de galio; materiales piezocerámicos como titanato de circonato de plomo (PZT), que pueden fabricarse de forma económica sinterizando o calentando ingredientes en polvo en un horno; y polímeros como el fluoruro de polivinilideno (PVDF) que se pueden convertir en películas delgadas y flexibles.

Trabajador

La señal eléctrica generada por los sensores piezoeléctricos cae rápidamente después de que se aplica la fuerza por primera vez. Esto significa que no son adecuados para medir una fuerza estática; sin embargo, son excelentes para medir fuerzas de muy breve duración, como las fuerzas de impacto. Los sensores monocristalinos y piezocerámicos son muy rígidos y tienen una frecuencia natural muy alta. La frecuencia natural de un sensor impone limitaciones a sus usos, ya que se producirán errores de medición cuando la frecuencia de la vibración a medir sea cercana a la del sensor. Sin embargo, la alta frecuencia natural de un sensor piezoeléctrico le permite medir con precisión frecuencias muy altas. Esto significa que se puede utilizar para detectar patrones de vibración inusuales que pueden ser causados ​​por defectos en materiales y componentes.

La alta rigidez de los sensores monocristalinos y piezocerámicos significa que a menudo tienen propiedades físicas similares a los materiales, como el acero, con los que se fabrican las herramientas y las máquinas. Por lo tanto, los sensores se pueden incorporar en herramientas y maquinaria como parte de su estructura, de modo que se puedan construir con sensores incorporados. Este tipo de sensor piezoeléctrico también es muy robusto, puede manejar fuertes fuerzas de impacto y operar de manera efectiva a altas temperaturas, y se usa en muchas aplicaciones industriales para medir la presión y la tensión en materiales. También se pueden usar para medir la aceleración: cuando un objeto acelera, ejerce una fuerza en la dirección opuesta que puede ser medida por un sensor.

Los sensores piezoeléctricos tienen una amplia gama de otras aplicaciones. Una aplicación común es en los micrófonos, donde la fuerza ejercida por las ondas sonoras se convierte en señales eléctricas y se graba o amplifica. Los materiales piezoeléctricos ligeros y flexibles como el PVDF se pueden utilizar en pantallas táctiles y almohadillas táctiles, y también tienen aplicaciones en la investigación científica. Por ejemplo, se pueden conectar pequeños sensores a animales pequeños e incluso insectos para monitorear su actividad y comportamiento.