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Published in:

22-02-2024

A piezoelectric sensor with high accuracy and reduced measurement error

Authors: Zine Ghemari, Salah Belkhiri, Salah Saad

Published in: Journal of Computational Electronics | Issue 2/2024

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Abstract

A piezoelectric sensor is a type of transducer that utilizes the piezoelectric effect to convert changes in pressure, acceleration temperature, or force into an electrical charge. This unique property makes piezoelectric sensors valuable for a wide range of applications in various industries. In this work, the main focus is on studying the effects of piezoelectric materials and exploring the functionality of piezoelectric sensors. The physical behavior of the sensor is thoroughly examined and a mathematical formula relating the accuracy of the sensor to relative movement or vibratory displacement is derived. The developed model is verified through simulations and experimental tests. By carefully selecting the appropriate damping rate, it is possible to enhance the parameters of the piezoelectric sensor and advance the technique of vibratory analysis. Overall, this research aims to enhance our understanding of piezoelectric materials and sensors, and how they can be effectively utilized in various applications involving vibratory analysis. The findings from this study can contribute to better design and implementation of piezoelectric sensors, improving their accuracy and effectiveness in capturing and analyzing vibratory movements.

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go back to reference Ghemari, Z.: Improvement of the piezoelectric sensor by the progress of the measurement accuracy.In: IEEE International Conference on Smart Materials and Spectroscopy (SMS’2018), Yassmine Hammamet (Tunisia) (2018) Ghemari, Z.: Improvement of the piezoelectric sensor by the progress of the measurement accuracy.In: IEEE International Conference on Smart Materials and Spectroscopy (SMS’2018), Yassmine Hammamet (Tunisia) (2018)
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33.
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Metadata
Title
A piezoelectric sensor with high accuracy and reduced measurement error
Authors
Zine Ghemari
Salah Belkhiri
Salah Saad
Publication date
22-02-2024
Publisher
Springer US
Published in
Journal of Computational Electronics / Issue 2/2024
Print ISSN: 1569-8025
Electronic ISSN: 1572-8137
DOI
https://doi.org/10.1007/s10825-024-02134-z