Пьезоэлектрические датчики

Электронные системы охраны / Микрофонные устройства / Пьезоэлектрические датчики

Подарком природы стоило бы считать то, что некоторые минералы, например, кварц, при сжатии вырабатывают электричество. Зримые аналогии помогут нам понять использование пьезоэлектриков. Представьте, что на полированной поверхности стола лежит маленькая деревянная или пластиковая игральная " кость". Если мы нажмем на одну из ее сторон, она сдвинется без видимого сопротивления. Если нажать сверху, кость не сдвинется, но, очевидно, слегка сплющится. Теперь мысленно прижмем ту же " кость" на внутреннюю поверхность витрины магазина в любое место и с силой ударим по окну снаружи. Стекло, может, и не сломается, но прогнется. На " кость" это никак не подействует. Но если ее "зажать" между окном и чемто твердым, препятствующим движению стекла, она сомнется.

Специально обработанный кусочек кварца на месте косточки выработает при этом электрический ток. Этот сигнал уже может быть использован в системе сигнализации.

Преимущество такой системы в том, что ток возникает только при сжатии и отпускании кристалла, а напряжение растет пропорционально нажиму. Другими словами, оно будет зависеть от ускорения. В физике эта величина обозначается буквой "а", отсюда и названия запатентованных приборов типа "а-детектор".

На практике вместо кварца используются синтетические материалы типа титанита бария. Этот тот же сплав, который упоминался в качестве излучателя в ультразвуковых датчиках в главе 15.