FTL33-AA4M3AB5ZJ 单棒型音叉物位开关中压电陶瓷元件的作用是什么？

更新时间：2025-11-28　　点击次数： 28次

单棒型音叉物位开关的压电陶瓷元件是核心驱动与检测部件，其作用可分为以下三方面：

一、机械振动驱动

压电陶瓷通过逆压电效应将电能转换为机械能。当施加交变电场时，陶瓷片发生周期性形变（伸缩量约0.1-0.3μm），驱动音叉棒在固有频率（如138Hz）下产生共振‌。这种振动需满足两个条件：

电场频率与音叉机械谐振频率匹配

压电陶瓷的介电常数和弹性模量参数稳定

二、振动状态检测

压电陶瓷同时作为传感器，通过正压电效应将机械振动转换为电信号。当音叉接触物料时：

振幅衰减：物料阻尼导致振动能量损失，振幅可下降50%以上‌

频率偏移：介质密度变化引起谐振频率漂移（典型值±5Hz）

信号转换：压电陶瓷输出对应变化的电压信号（如从5V降至2V）‌

三、系统稳定性保障

高质量压电陶瓷需满足：

电镀银层厚度≥15μm，避免电氧化发黑‌

静电容值离散度＜5%（如1360±50pF）‌

耐腐蚀性：316L材质可抵抗pH2-12的腐蚀‌

劣质压电陶瓷会导致：

振动微弱

误动作率提升

该元件通过机电耦合实现物位检测，其性能直接决定开关的可靠性和寿命。计为自动化等厂商通过选用国际品牌压电陶瓷，将产品误报率控制在0.1%以下‌。