Piezoelektromos nyomásmérők
A nyomásmérőknél szokásos abszolút nyomás-, túlnyomás-, nyomáskülönbség-mérő osztályozás csak a statikusan mérő eszközök esetében értelmezhető. Dinamikusan mérő piezoelektromos nyomásmérőknél csak nyomásmérőkről beszélünk, és speciális esetként említjük a két kivezetéssel ellátott dinamikus és kvázistatikus nyomáskülönbség-mérőket. Szokásos a nyomásmérők méréstartomány szerinti osztályozása is, miszerint néhány bar nyomásig alacsony nyomású, néhány 100 bar-ig általános felhasználású és 1 kbar felett pedig nagynyomású mérőkről beszélünk. A μbar tartományban működő érzékelők elnevezése piezoelektromos mikrofon.
Piezoelektromos erőmérők
A piezoelektromos átalakítókkal megvalósítható dinamikus erőmérés szinte kizárólag α-kvarcból kialakított erőmérőkkel történik. Az anyagválasztás leglényegesebb oka a nagy linearitásban keresendő, amelyet nem zavarnak a piro- és ferroelektromos jelenségek.
Piezoelektromos gyorsulásmérők
Nagy frekvenciájú és nagy amplitúdójú gyorsulások mérésére elsősorban a piezoelektromos elemek alkalmasak, amelyek között is kiemelkedő szerep jut a longitudinális hatás alapján működő, ún. vastagsági rezgőelemnek. A rezgésmérőkre vonatkozó általános ismeretanyag birtokában [1] az alábbiakban azt vizsgáljuk meg, hogy a valóságos viszonyokat jobban közelítő, elosztott paraméterű modellel leképzett érzékelőrendszerből milyen méréstechnikai, alkalmazástechnikai következtetéseket lehet levonni.
Piezoelektromos ultrahangforrások
Folyadékokban és szilárd testekben ultrahangok előállítására piezoelektromos és piezomágneses [1] átalakítókat használnak. Piezomágneses átalakítók csak kb. 100 kHz frekvenciatartományig használhatók, a piezoelektromos eszközökkel azonban kHz…GHz-tartományban (7 frekvenciadekád!) gerjeszthetők rezgések. A frekvenciatartományon belül 100 kHz-ig általában az ún. „súlyzós” konstrukciók, e felett pedig a λ/2-sugárzók használatosak. Az átalakítók anyaga kb. 10 MHz-ig piezoelektromos kerámia vagy longitudinális, illetve tranzverzális csúsztató üzemű α-kvarc, 10 MHz felett pedig piezoelektromos félvezető. A továbbiakban a felsorolt példák az eddig megismert elmélethez szemléltetésül szolgálnak, és segítenek tájékozódni a valóságos viszonyok közötti működés feltételeiről.
Érzékelők kialakításának gyakorlati szempontjai
A piezoelektromos átalakítókat működési frekvenciatartományuk szerint kvázistatikus-, dinamikus- és ultrahang-átalakítók csoportjaiba sorolhatjuk. Ehhez jönnek még a statikusan mérő erő- és nyomásmérők, amelyek a felületi hullámterjedés elvén működnek, valamint a piezoelektromos kristályok rezonanciafrekvenciájának hőmérséklet-függésén alapuló hőmérők. Ez utóbbiaknál a mérendő paraméterek lehetnek ugyan statikusak, de a piezoelektromos átalakító működése már a dinamikus tartományba esik.
