17.2. Piezoelektrické snímače

↔ využívají piezoelektrické materiály, u kterých při jejich deformaci vzniká (na jeho koncích) elektrické napětí úměrné mechanickému napětí (pro střídavé napětí se musí materiál střídavě stlačovat a uvolňovat) = aktivní snímače
↔ inverzní efekt - při zapojení střídavého elektrického napětí se materiál deformuje - zkracuje a prodlužuje - animace (např. generátory ultrazvuku, dřívější digitálky)
↔ Vlastnosti: jednoduchost, malé rozměry, snímají proměnné děje s vysokou frekvencí, dlouhá životnost - nejsou pohyblivé části
Schéma piezoelektrického jevu Piezoelektrický snímač vibrací
1 piezoelektrický snímač
2 setrvačné těleso
3 kryt
4 základna se závitem
  barevný obr., foto
Materiály:
↔ krystaly na bázi křemíku ↔ SiO2 - oxid křemičitý - lidově křemen
↔ keramické materiály ↔ na bázi titaničitanu a zirkoničitanu olovnatého (PbTiO3, PbZrO3) - jsou citlivější
Použití:
↔ piezoelektrické spínače (tlačítka) ↔ spínají tlakem s nepatrným zdvihem - např. dotykové (hmatové) snímače prstů robotů
↔ měření proměnných sil (tlaků, napětí) ↔ snímají změny s frekvencí až 100 kHz
↔ měření vibrací strojů - otřesové snímače, akcelerometry - snímač je jednou plochou spojen s předmětem a druhou se setrvačným tělesem (obr.) - měření vibrací např. při kritických otáčkách, ve sportu např. snímače pro detekci teče u tenisové sítě - obr.
↔ kontrola mechanického přetížení - např. ochrana vřeten obráběcích strojů - měření řezných sil při obrábění v podobě 3D snímače, který obsahuje jednotlivé snímače pro osy xyz; podobně spínače v měřících sondách pro CMM, CNC - obr. srovnání s mechanicky spínanou sondou
↔ vysílání a snímání zvukových vln ↔ (také viz ultrazvukové snímače), kontaktní mikrofony u hudebních nástrojů - obr., podobný princip - dříve krystalové gramofonové přenosky - obr.