音叉液位开关中压电陶瓷组成的匹配问题

压电陶瓷具有很敏感的电特性，作为传感器使用时，它能将极其微弱的机械振动转换成电信号，可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等；同时，在其两端施加一定规律的变化电压，压电陶瓷在电场作用下将产生一定规律的形变，虽然这种形变量很小，往往是小于其本身尺寸的千万分之一，但是基于这个原理制作的精确控制机构——压电驱动器，在精密仪器和机械的控制、微电子技术、生物工程等领域得到广泛应用。计为自动化研发生产的振动式料位开关和液位开关，就是利用了压电陶瓷的这两种特性，把它作为振动探头驱动和检测的器件。
   在使用压电陶瓷前，使用LCR数字电桥测量每片压电陶瓷的静态电容Cp值，并计算出平均电容值。以6片为一组，选用平均电容值差值相互间在±5%以内的压电陶瓷组成一组作为驱动，并选择静态电容与该6片电容值的平均值尽量接近的压电陶瓷片作为检测，由此选得6+1压电陶瓷片组成压电陶瓷组件。经过这种匹配挑选的作为驱动的压电陶瓷片，能保证工作时6片驱动片相位同步，实现振动探头处于最佳振动状态，而且检测片检测出的电压值也是最大值，输出电信号信噪比为最高，方便信号处理电路进一步分析处理。
   下图是音叉液位开关压电陶瓷组件图：

计为音叉液位开关的压电陶瓷组件

审核编辑 黄昊宇