Što je piezoelektrični efekt - rad i njegove primjene

Isprobajte Naš Instrument Za Uklanjanje Problema





Prvi piezoelektrični efekt izumila su 1880. godine dva brata znanstvenika, naime 'Pierre Curie' i 'Jacques'. Ovaj je učinak utvrđen primjenjenim tlakom na kristal, inače kvarc stvara električni naboj u materijalu. Poslije su se pozvali na tu znanstvenu činjenicu poput piezoelektričnog efekta. 'Braća Curie' brzo su izmislili ' inverzni piezoelektrični efekt ”, I nakon što su potvrdili da kad god je potrebno električno polje na kristalnim stezaljkama, to će dovesti do izobličenja. To je poznato kao inverzni piezoelektrični efekt. Ime pijezoelektrični preuzeto je iz grčke riječi. Značenje pijezo riječi pritisnuto je inače stisnuti, dok električno znači jantarno.

Što je piezoelektrični efekt?

The Piezoelektrični efekt može se definirati kao sposobnost pojedinih materijala za stvaranje električnog naboja kao odgovor na primijenjeni mehanički tlak. Jedna od ekskluzivnih karakteristika ovog učinka je reverzibilna. To znaci materijali prikazuje ravni piezoelektrični efekt, a također prikazuje i obrnuti piezoelektrični efekt.




Piezoelektrični efekt

Piezoelektrični efekt

Kad god se piezoelektrični materijal nalazi ispod mehaničkog naprezanja, dolazi do prijenosa + ve, kao i nosača naboja unutar materijala, što je rezultat tijekom vanjskog električnog polja. Kada su se okrenuli, vanjsko električno polje također produžuje piezoelektrični materijal.



Primjene piezoelektričnog efekta uglavnom uključuju izmišljotina kao i otkrivanje zvuka, mikrobalansi, stvaranje visokih napona kao i elektroničke frekvencije, vrlo fino optičko sklopište za fokusiranje. To je temelj broja znanstvenih instrumentalnih metoda atomskom rezolucijom poput STM, AFM (mikroskopi za skeniranje sondi). Uobičajena primjena piezoelektrični efekt izvor eksplozije upaljača za cigarete.

Primjer piezoelektričnog efekta

Kao što smo raspravili, struja mogu nastati cijeđenjem piezoelektričnog materijala. The piezoelektrični efekt u kristalu je o kojima se govori u nastavku. Piezoelektrični efekt događa se tijekom kompresije piezoelektričnog materijala. Piezokeramički materijal poput piezoelektričnog kristala smješten je među dvije metalne ploče koje su prikazane u donjem primjeru. Piezoelektričnost se može generirati kad god se materijal stisne primjenom mehaničkog naprezanja.

Primjer piezoelektričnog efekta

Primjer piezoelektričnog efekta

Na gornjoj slici bit će naponski potencijal na materijalu. Metalne ploče u gornjem krugu mogu se utisnuti u piezoelektrični kristal. Dvije metalne ploče okupljaju naboje, što stvara napon koji je poznat kao piezoelektričnost.


U ovoj metodi piezoelektrični efekt djeluje kao mala baterija, kao on generira električnu energiju . Dakle, ovo se naziva izravni piezoelektrični efekt . Postoji nekoliko uređaja koji mogu koristiti izravne piezoelektrične efekte kao što su senzori tlaka, mikrofoni, hidrofoni i tipovi uređaja koji osjete.

Inverzni piezoelektrični efekt

Inverzna ili obrnuti piezoelektrični efekt može se definirati kao, kad god je piezoelektrični efekt obrnut. To se može oblikovati primjenom električna energija kako bi se kristal proširio. Glavna funkcija ovog učinka je pretvaranje električne energije u mehaničku.

Inverzni piezoelektrični efekt

Inverzni piezoelektrični efekt

Koristeći ovaj efekt, možemo razviti uređaje za generiranje audio zvučnih valova. Najbolji primjeri ovih uređaja su zvučnici koji inače bruje.

Glavna prednost upotrebe ovih zvučnika je u tome što su izuzetno tanki, što ih čini funkcionalnima u raznim telefonima. Čak i sonarni pretvarači, kao i medicinski ultrazvuk, koriste inverzni piezoelektrični princip . Ne-zvučni povratni piezoelektrični uređaji sadrže aktuatore kao i motore.

Kako koristiti ovaj efekt?

The piezoelektrični kristal uvijanje se može vršiti različitim metodama različitim frekvencijama. Ovo uvijanje može se nazvati načinom vibracije. Dizajn kristala može se izvesti u razne oblike za postizanje različitih načina vibracija.
Nekoliko je načina prošireno za upravljanje brojnim frekvencijskim rasponima kako bi se razumjeli mali, isplativi i uređaji visokih performansi.

Ovi nam načini omogućuju stvaranje proizvoda za rad u rasponu od niskih kHz-MHz. Načini vibracija su flektura, dužina, površina, radijus, smicanje debljine, zarobljenost debljine, površinski akustični val i BGS val.

Keramika je značajna kolekcija piezoelektrični materijali . Murata koristi ove različite načine vibracija kao i keramiku za izradu brojnih vrijednih proizvoda poput keramičkih diskriminatora, keramičkih zamki, keramike BPF (pojasni filtri) , keramički rezonatori, zujalice kao i SAW filtri.

Primjene piezoelektričnih efekata

Primjene piezoelektričnog efekta uključuju sljedeće.

  • Molimo pogledajte vezu da biste saznali više o projekt piezoelektričnog efekta naime Sustav za proizvodnju električne energije od koraka .
  • Piezoelektrični senzori koriste se u industrijskim aplikacijama za razne namjene poput senzora kucanja motora, senzora tlaka, opreme sonara itd.
  • Piezoelektrični aktuatori koriste se u industrijskim aplikacijama za razne namjene poput ubrizgavača dizelskog goriva, solenoida s brzim odzivom, optičkog podešavanja, ultrazvučnog čišćenja, ultrazvučnog zavarivanja, piezoelektričnih motora, pogonskih sklopova, trakastih aktuatora, piezoelektričnih releja itd.
  • Piezoelektrični pretvarači koriste se u medicinske svrhe za razne svrhe poput ultrazvučnog snimanja, ultrazvučnih postupaka,
  • Piezoelektrični aktuatori koriste se u potrošačkoj elektronici poput Piezoelektričnih pisača (matrični pisač, inkjet pisač), Piezoelektričnih zvučnika (mobiteli, pupoljci za uši, igračke za proizvodnju zvuka, glazbene čestitke i glazbeni baloni). Piezoelektrični zujači, Piezoelektrični ovlaživači zraka i Elektroničke četkice za zube.
  • Piezoelektrični materijali koriste se u glazbenim aplikacijama kao što su instrument instrumenti i mikrofoni.
  • Piezoelektričnost se koristi u obrambenim aplikacijama poput Micro Robotics-a, metaka koji mijenjaju kurs itd.
  • Piezoelektričnost se koristi u nekim drugim primjenama poput piezoelektričnih paljenja, proizvodnje električne energije, MEMS (mikroelektronski mehanički sustavi), teniskih reketa itd.

Dakle, ovdje se radi o pregledu piezoelektrični efekt . Iz gornjih podataka, konačno, možemo zaključiti da je Piezoelektrični učinak sposobnost pojedinih materijala da proizvode električnu energiju kada se primjenjuju mehanička naprezanja. Glavne karakteristike ovog efekta su reverzibilne, što znači da materijali koji generiraju izravni piezoelektrični sustav generiraju i obrnuti piezoelektrični efekt. Evo pitanja za vas, koliki je piezoelektrični efekt u ultrazvuku ?