ёмкость дискового пьезоэлемента

Heavy

как изменяется емкость дискового пьезика в зависимости от силы, приложенной к нему? то есть от сжатия. можно ли её померить?

Реклама

бабай

А почему нельзя ?

Реклама

Heavy

на ум пришел такой метод: собрать RC-генератор , и вместо C включить пьезик. но в таком включении пьезик станет излучателем. И вот этот момент мне тоже не ясен. Мне нужно мерить силу, приложенную к пьезику, а он еще излучать будет. Вариант мерить амплитуду с пьезика не катит, так как она пропорциональна производной от силы. Можно интегрировать в контроллере, но это не вариант,т.к. нуль (атмосферное давление) фиг найду,плюс шумы...
По идеи, при сжатии пьезика, его емкость увеличится . Но что если сжимать его периодически часто. С частотой 100гц, и с достаточной силой? Тогда с пьезика снимается напряжение в 10ки вольт. Придется строить ограничитель для генератора, что бы логику не спалить. Ограничитель - это еще емкость, и как она себя будет вести при извиняющимся напряжении? Есть мысль контур сделать. Включить в качестве доп. емкости пьезик. Но .. пьезик окажется под напряжением. При пульсирующем воздействии на него, добротность контура будет менятся...
Короче.. есть идеи у кого-нибудь как все это сделать?

Heavy

проверил: при нажатии на пьезик, его емкость уменьшается. емкость пьезика, который у меня 14нан. удалось додавить его до 6 нан. силу приличную приложил. отсюда вопрос: почему пьезики не используются в качестве датчиков усилия?
замер делал мультиметром

Реклама

Brigadir

А кто Вам сказал , что не используют? Используют.

Реклама

B@R5uk

Пьезоэффект -- это когда при сжатии/растяжении материала (называемого пьезоэлементом) на краях этого материала появляется разность потенциалов. Обратное тоже верно: при приложении к пьезоэлементу напряжения в нём возникает деформация.

А изменение ёмкости, которое вы намеряли весьма и весьма сомнительно. Лёгкое касание пальцем может изменить ёмкость если не на сотни пикофарад, то уж на десятки точно.

Реклама

Heavy

Что бы исключить влияние пальцев я давил фломастером. Потом давил пальцами. Разница в десятках пик.
В исходном состоянии емкость пьезика была 14 нанофарад. Сдавил, и получил около 7 нан. Додавил даже до 5.
Немного теории:
http://avrora-binib.ru/index2.php?optio ... &Itemid=36

из теории, следует, что U=Q/C, где Q- заряд, который прямо пропорционален силе. В свою очередь, F = ma. А давление - это производная силы по площади dF/dS. Судя по всему, C зависит от давления. Как это доказать аналитически - не знаю. Но на практике - оно именно так.

правильно ли я понял , что я мерил ту самую ёмкость?

Heavy

к сожалению , опыт не удался. емкость не меняется

Martel-

Heavy писал(а):проверил: при нажатии на пьезик, его емкость уменьшается.

Heavy писал(а):к сожалению , опыт не удался. емкость не меняетс

Только что провел измерение транзистор-тестером (он хорошо меряет емкость) маленького пьезоэлемента (диск 16 мм - подложка, 10 мм пьезо-блин.)
В состоянии покоя показал - 6961 пф.
При нажатии пластиковой авторучкой(точечно, как спичкой) - 7016 пф.
(при сжатии пальцами емкость увеличивается больше.) То есть, чем больше площадь сжатия, тем больше увеличится емкость.

Фото из инета

Я рассчитывал, что емкость пьезоэлемента гораздо меньше. Мне надо около 150 пф или ещё меньше.
Где бы такой достать-то?

Муркиз

Отломи.

Serj66610

Пьезоизлучатели на основе титаната бария в ВЧ аппаратах точечной сварки полиэтилена имеют такую ёмкость, там шайбы диаметром 22-34мм и толщиной 4-5мм.
Ищите "голову" от такой штуки, или ремкомплект.
З. Ы. Питается такой излучатель напряжением порядка 3-4кВ с соответствующей частотой в полторы-две сотни килогерц.

Martel-

Муркиз писал(а):Отломи

Я об этом думал. Осторожно, трехгранным алмазным надфилем надпилить-отделить пьезо-слой около припайки вывода.
И весь диск будет цел и площадь уменьшится. Но!
Тогда, по логике, уменьшится диапазон изменяемой от нажатия емкости?
Совсем до мизера.

Serj66610 писал(а):Ищите "голову" от такой штуки, или ремкомплект.

Где ж такое найдёшь. И мне-б доступный вариант.

Мне нужен элемент, который бы от механического давления имел ёмкость 10-200 пф и менял свою емкость в диапазоне 2-5...10 пф.
-----------------------------------------------------------
Сегодня снова делал измерения ёмкости.
Подключил последовательно с пьезо подстроечный кондёр и смотрел, можно ли так что-то достичь. Но ничего.
Но тут уж измерение транзистор тестером не вариант. Он же хватает какие-то мгновенные показатели.

И вообще, сегодня пьезо показывает наоборот. С сжатием не увеличение емкости, а как по логике, уменьшение её.

Муркиз

От 2-5...10 пф... Это что, в 2 - 4 раза ёмкость изменяться должна ?
Тогда обкладки надо на поролон клеить...

Механического давления... Снежинки или танки взвешивать собираешься ? Сколько вешать в граммах ???

Martel-

Муркиз писал(а):От 2-5...10 пф... Это что, в 2 - 4 раза ёмкость изменяться должна ?

Просто я решил практически поглядеть, что будет.
При последовательном соединении кондёра 30 пф, и пьезо, прибор не реагирует на сжатие пьезо.
Емкость пьезо не колеблется . Вернее она наверное колеблется чуть-чуть, но таким прибором как ТТ не фиксируется.

А мне очень бы пригодился такой конденсатор, на 150 пф или в этом районе, который бы от давления менял свою ёмкость в пределах + - 1...5 пф.

Добавлено after 3 minutes 41 second:

Муркиз писал(а):Тогда обкладки надо на поролон клеить...

Ну почему сразу поролон? А если два кусочка фольги с выводами на тончайший двусторонний скотч?
ведь легко можно набрать 2-3 пф? И мне больше не надо (это будет другое схематическое решение, которое не хуже, а даже лучше).

Раз делают конденсаторы из двух свитых в спираль проводов, то можно и фольгой+скотчем обойтись?))
Конечно если не нужен параметр стабильности ёмкости. А он мне не особо и нужен. Хоть и желателен.
http://cxema21.ucoz.ru//FILES/STATyu/konderpik/l1.jpg

vlasovzloy

Обычный конденсатор если менять расстояние между пластинами емкость должна меняться. Один неподвижный электрол, другой диск пружинеый

Добавлено after 2 minutes 39 seconds:
А на сжатие тензодатчики называется. В тех же весах например

Муркиз

А не пробовал напряжение мерять при сжатии пьезоэлемента ?

Martel-

vlasovzloy писал(а):Обычный конденсатор если менять расстояние между пластинами емкость должна меняться.

Ну это и есть суть обычного конденсатора.
А я задумался над необычным. Динамическим конденсатором))

Муркиз писал(а):не пробовал напряжение мерять при сжатии пьезоэлемента ?

Это к чему?
К тому что пьезо может своим ЭДС что нибудь погубить в схеме? Например полевик он может и убить.
Но пока создание динамического конденсатора только в начале пути))

Пробовал я вот что.
Припаиваю к выводам пьезо диодный мост и с его стороны где постоянка - светодиод.
Щелкаешь ногтём по пьезо и светодиод вспыхивает.

Муркиз

Я про измерение деформации пьезодатчика. Ну и соответственно - для измерения нагружения.

vlasovzloy

Идея! Много ногтей отрастить и много пьезиков, ходишь щелкаешь и электричество экономится)))
А кроме шуток такое разрабатывается для беспроводных датчиков, чотам свет пьезо и пельтье и ионистор. Читаю периодически в новостях на радиолоцмане

Добавлено after 2 minutes 35 seconds:
Так тензодатчик так и работает, деформируешь его и он изменяет характеристики свои. Чотам в весах сотые доли грамма мерит, ну в таких пороховых например кокаиновых маленьких. В больших там другой принцип немного, но в напольных толщину жопы мерить там тоже чисто на давление 4 штуки суммируется по хитрому

Муркиз

А также для имплантантов.
Скрипишь костями и ток вырабатываешь ...