Kuvars ivmeölçer ve kuvars titreşimli ışın ivmeölçerleri çalışma prensiplerinde bazı benzerlikleri paylaşır, ancak yapı ve ölçüm yöntemlerinde temelde farklılık gösterirler. Her ikisi de kuvars malzeme sensörlerine dayanmaktadır, ancak tasarımları ve uygulama alanları farklıdır.
Kuvars ivmeölçer
Daha önce de belirtildiği gibi, kuvars ivmeölçer ivmeyi ölçmek için piezoelektrik etkiyi kullanır Bir kuvars kristali hızlanma veya kuvvete maruz kaldığında, elektrik yükü üreterek hafif bir deformasyona uğrar. Bu yük varyasyonları, ivmenin büyüklüğünü ve yönünü ölçmek için kullanılır.
Temel İşletim İlkesi:
- Bir nesne hızlandığında, bir yay ve kütle bloğu içeren iç yapı yer değiştirir. Bu yer değiştirme, kuvars malzemesine bağlı piezoelektrik sensör tarafından algılanır. Kuvars kristalinden gelen yük yanıtı bir ivme sinyaline dönüştürülür.
- Bu sinyaller daha sonra işlenir ve kullanılabilir çıkışlara dönüştürülür (genellikle voltaj veya akım sinyalleri).
Kuvars titreşimli ışın ivmeölçer
Kuvars titreşimli ışın ivmeölçer, titreşimli ışın prensibine göre tasarlanmıştır . Hızlanmayı algılamak için tipik olarak bir kuvars malzeme titreşimli ışın (genellikle küçük bir kuvars ışını) kullanır. Titreşimli ışın sıklığı hızlanma ile değişir ve bu değişiklik bir elektronik sistem tarafından tespit edilebilir.
Çalışma prensibi Şekil 1'de gösterilmiştir. Uyarma devresi kuvars titreşimli ışına piezoelektrik uyarma uygular ve rezonans frekans noktasında bükülme titreşimlerine girmesine neden olur. Kütle bloğu, harici giriş hızını titreşen ışın üzerinde hareket eden bir eksenel kuvvete dönüştürür. Titreşimli ışının kuvvet frekansı özelliklerini birleştirerek, rezonans frekansı ışının sertliği değiştirilerek değiştirilir. Hızlanmanın büyüklüğünü ve yönünü elde etmek için iki titreşimli ışın arasındaki frekans farkı tespit edilir.
Temel İşletim İlkesi:
- Titreşimli Işın : ivmeölçer, belirli bir frekansta titreşen sabit bir kuvars ışını içerir. Hızlandırıcıya ivme uygulandığında, ışının hareketi titreşim frekansını değiştirir.
- Frekans değişikliği : Işın titreşim frekansı uygulanan ivme ile orantılıdır. Hızlanma değiştikçe, titreşimli ışının deformasyonu, titreşim frekansında bir değişikliğe neden olur;
- Ölçüm yöntemi : Kuvars titreşimli ışın ivmeölçerleri tipik olarak yüksek hassasiyet ve stabilite sunar, bu da onları yüksek hassasiyetli ivme ölçümleri için uygun hale getirir.
Temel Farklılıklar:
| Özellik | Kuvars ivmeölçer | Kuvars titreşimli ışın ivmeölçer |
|---|---|---|
| İşletme ilkesi | Kuvars kristallerinin piezoelektrik etkisine dayanarak, yük varyasyonunu tespit ederek | Titreşimli ışın ilkesine dayanarak, frekans değişikliklerini tespit etmek |
| Algılama elemanı | Kuvars kristal (piezoelektrik etki kullanılarak) | Kuvars ışını (titreşimli ışın prensibi) |
| Çıkış sinyali | Şarj varyasyonu (elektrik sinyaline dönüştürülür) | Frekans varyasyonu (hızlanma sinyaline dönüştürülür) |
| Uygulama alanı | Genellikle yüksek hassasiyetli, düşük frekanslı ivme ölçümü için kullanılır | Yüksek hassasiyetli, geniş dinamik aralık ve frekansa duyarlı ölçümler için daha uygun |
| İstikrar | Mükemmel sıcaklık stabilitesi ve parazite karşı direnç | Ayrıca son derece kararlı, özellikle küçük varyasyonları ölçmek için uygun |
Özet:
- Kuvars ivmeölçer öncelikle piezoelektrik etkiye dayanır ve kuvars kristalindeki yük varyasyonlarını ölçerek ivme algılamaktadır. Özellikle düşük frekanslı aralıklarda genel ivme ölçümleri için uygundur.
- Kuvars titreşimli ışın ivmeölçer titreşimli ışın prensibine dayanarak , kuvars ışınındaki frekans değişikliklerini ölçerek ivmeyi hesaplar. Daha yüksek hassasiyet sunar ve daha fazla hassasiyet ve geniş bir frekans yanıtı gerektiren uygulamalar için idealdir.
Prensipler, yapı ve uygulama bakımından farklılık gösterse de, her ikisi de yüksek hassasiyetli ivme ölçümü elde etmek için kuvars malzemelerin benzersiz özelliklerine güvenir.
