Kuvars ivmeölçer ve kuvars titreşimli kiriş ivmeölçer, çalışma prensiplerinde bazı benzerlikler gösterse de, yapıları ve ölçüm yöntemleri bakımından temelden farklılık gösterirler. Her ikisi de kuvars malzemeden üretilmiş sensörlere dayanmaktadır, ancak tasarımları ve uygulama alanları farklıdır.
Kuvars İvmeölçer
Daha önce de belirtildiği gibi, kuvars ivmeölçer piezoelektrik etkiden yararlanır . Bir kuvars kristali ivmeye veya kuvvete maruz kaldığında, hafif bir deformasyona uğrar ve elektrik yükü üretir. Bu yük değişimleri, ivmenin büyüklüğünü ve yönünü ölçmek için kullanılır.
Temel Çalışma Prensibi:
- Bir cisim ivmelendiğinde, yay ve kütle bloğunu içeren iç yapısı yer değiştirir. Bu yer değiştirme, kuvars malzemeye bağlı piezoelektrik sensör tarafından algılanır. Kuvars kristalinden gelen yük tepkisi, bir ivme sinyaline dönüştürülür.
- Bu sinyaller daha sonra işlenir ve kullanılabilir çıktılara (genellikle voltaj veya akım sinyallerine) dönüştürülür.
Kuvars Titreşimli Kirişli İvmeölçer
Kuvars Titreşimli Kiriş İvmeölçer, titreşimli kiriş prensibine dayanarak tasarlanmıştır . Genellikle ivmeyi algılamak için kuvars malzemeden yapılmış titreşimli bir kiriş (genellikle küçük bir kuvars kiriş) kullanır. Titreşimli kirişin frekansı ivmeyle değişir ve bu değişiklik elektronik bir sistem tarafından algılanabilir.
Çalışma prensibi Şekil 1'de gösterilmiştir. Uyarı devresi, kuvars titreşimli kirişe piezoelektrik uyarı uygulayarak, kirişin rezonans frekans noktasında eğilme titreşimlerine neden olur. Kütle bloğu, dışarıdan gelen ivmeyi titreşimli kirişe etki eden eksenel bir kuvvete dönüştürür. Titreşimli kirişin kuvvet-frekans karakteristikleri birleştirilerek, kirişin sertliği değiştirilerek rezonans frekansı değiştirilir. İki titreşimli kiriş arasındaki frekans farkı algılanarak ivmenin büyüklüğü ve yönü elde edilir.
Temel Çalışma Prensibi:
- Titreşen Kiriş : İvmeölçer, belirli bir frekansta titreşen sabit bir kuvars kiriş içerir. İvmeölçere ivme uygulandığında, kirişin hareketi titreşim frekansını değiştirir.
- Frekans Değişimi : Kirişin titreşim frekansı, uygulanan ivmeyle orantılıdır. İvme değiştikçe, titreşen kirişin deformasyonu titreşim frekansında bir değişikliğe neden olur; bu değişiklik elektronik devre tarafından algılanır ve ivmeyi hesaplamak için kullanılır.
- Ölçüm Yöntemi : Kuvars titreşimli kiriş ivmeölçerler genellikle yüksek hassasiyet ve kararlılık sunarak yüksek hassasiyetli ivme ölçümleri için uygundur.
Başlıca Farklılıklar:
| Özellik | Kuvars İvmeölçer | Kuvars Titreşimli Kirişli İvmeölçer |
|---|---|---|
| Çalışma Prensibi | Kuvars kristallerinin piezoelektrik etkisine dayanarak, yük değişiminin tespiti | Titreşimli kiriş prensibine dayanarak frekans değişikliklerini tespit etme |
| Algılama elemanı | Kuvars kristali (piezoelektrik etkiyi kullanarak) | Kuvars ışını (titreşimli ışın prensibi) |
| Çıkış Sinyali | Yük değişimi (elektrik sinyaline dönüştürülmüş) | Frekans değişimi (ivme sinyaline dönüştürülmüş) |
| Uygulama Alanı | Genellikle yüksek hassasiyetli, düşük frekanslı ivme ölçümlerinde kullanılır | Yüksek hassasiyetli, geniş dinamik aralıklı ve frekansa duyarlı ölçümler için daha uygundur |
| İstikrar | Mükemmel sıcaklık kararlılığı ve parazitlere karşı direnç | Ayrıca oldukça kararlı olup, özellikle küçük varyasyonları ölçmek için uygundur |
Özet:
- Kuvars ivmeölçer, piezoelektrik etkiye dayanır ve kuvars kristalindeki yük değişimlerini ölçerek ivmeyi algılar. Özellikle düşük frekans aralıklarında genel ivme ölçümleri için uygundur.
- Titreşimli kiriş prensibine dayanan kuvars titreşimli kiriş ivmeölçeri , kuvars kirişteki frekans değişikliklerini ölçerek ivmeyi hesaplar. Daha yüksek hassasiyet sunar ve daha fazla hassasiyet ve geniş frekans tepkisi gerektiren uygulamalar için idealdir.
Prensipleri, yapıları ve uygulamaları farklı olsa da, her ikisi de yüksek hassasiyetli ivme ölçümü elde etmek için kuvars malzemelerinin benzersiz özelliklerine dayanmaktadır.
