Esimese piesoelektrilise efekti leiutasid 1880. aastal kaks teadlase venda, nimelt Pierre Curie ja Jacques. See efekt leiti kristallile avaldatud rõhu põhjal, vastasel juhul moodustab kvarts materjalis elektrilaengu. Hiljem viitasid nad sellele teaduslikule faktile nagu piesoelektriline efekt. Vennad Curie leiutasid kiiresti pöörd-piesoelektriline efekt ”Ja pärast seda, kui nad olid kinnitanud, et alati, kui kristallklemmidele on vaja elektrivälja, põhjustab see moonutusi. Seda tuntakse pöördvõrdse piesoelektrilise efektina. Nimi piesoelektriline on võetud kreekakeelsest sõnast. Pieso sõna tähendust vajutatakse muidu pigistama, elektriline aga merevaiku.
Mis on piesoelektriline efekt?
The Piesoelektriline efekt saab defineerida kui konkreetsete materjalide võime tekitada elektrilaengut vastusena rakendatavale mehaanilisele survele. Selle efekti üks ainuomadusi on pöörduv. See tähendab materjalid kuvatakse sirge piesoelektriline efekt ja kuvatakse ka vastupidine piesoelektriline efekt.
Piesoelektriline efekt
Alati, kui piesoelektriline materjal asub mehaanilise pinge all, toimub nii + ve kui ka –ve laengukandjate ülekandmine materjali sees, mis tekib välise elektrivälja ajal. Nende ümberpööramisel pikendab piesoelektrilist materjali ka väline elektriväli.
Piesoelektrilise efekti rakendused hõlmavad peamiselt väljamõeldis samuti heli tuvastamine, mikrotasakaalud, kõrgepinge tekitamine kui ka elektrooniline sagedus, väga peene optilise sõlme teravustamine. See on aluseks aatomi eraldusvõimega teaduslike instrumentaalsete meetodite nagu STM, AFM (skaneerivate sondide mikroskoobid) aluseks. Programmi ühine rakendus piesoelektriline efekt on sigaretisüütajate plahvatusallikas.
Piesoelektrilise efekti näide
Nagu me rääkisime, elektrit saab genereerida piesoelektrilise materjali kokkusurumisel. The piesoelektriline efekt kristallis on arutatakse allpool. Piesoelektriline efekt toimub piesoelektrilise materjali kokkusurumisel. Piosokeraamiline materjal, nagu piesoelektriline kristall, asetatakse kahe allpool toodud näites näidatud metallplaadi hulka. Piesoelektrit saab genereerida alati, kui materjali pressitakse mehaanilise pinge abil.
Piesoelektrilise efekti näide
Ülaltoodud joonisel on kogu materjali pingepotentsiaal. Ülaltoodud vooluahelas olevad metallplaadid saab kinnitada piesoelektrilise kristalliga. Kaks metallplaati koguvad laengud, mis tekitavad pinge, mida nimetatakse piesoelektriks.
Selle meetodi korral toimib piesoelektriline efekt nagu väike aku toodab elektrit . Nii et seda nimetatakse otsene piesoelektriline efekt . On mitmeid seadmeid, mis võivad kasutada otseseid piesoelektrilisi efekte, näiteks rõhuandurid, mikrofonid, hüdrofonid ja seadmetüübid.
Pööratud piesoelektriline efekt
Pöörd- või vastupidine piesoelektriline efekt võib defineerida kui alati, kui piesoelektriline efekt on vastupidine. Selle saab moodustada rakendades elektrienergia panna kristall paisuma. Selle efekti peamine ülesanne on muundada elektrienergia mehaaniliseks energiaks.
Pööratud piesoelektriline efekt
Selle efekti abil saame arendada seadmeid helilainete genereerimiseks. Nende seadmete parimad näited on muidu kõlarid.
Nende kõlarite kasutamise peamine eelis on see, et need on äärmiselt õhukesed, mis muudab need funktsionaalseteks paljudes telefonides. Isegi sonari muundurid ja meditsiiniline ultraheli kasutavad seda pöörd-piesoelektriline põhimõte . Mitte-heliga tagurpidi piesoelektrilised seadmed sisaldavad nii ajame kui ka mootoreid.
Kuidas seda efekti kasutada?
The piesoelektriline kristall väänamist saab teha erinevatel meetoditel, erinevate sageduste kaupa. Seda väänamist võib nimetada vibratsioonirežiimiks. Kristalli saab kujundada mitmesuguse kujuga, et saavutada erinevaid vibratsioonirežiime.
Arvukate sagedusvahemike kasutamiseks on laiendatud mitut režiimi, et mõista väheseid, tasuvaid ja suure jõudlusega seadmeid.
Need režiimid võimaldavad meil luua tooteid, mis töötavad madala kHz-MHz vahemikus. Vibratsioonirežiimid on lainepikkused, pikisuunas, pindala, raadius, nihke paksus, lõksu kinni jäänud, pinna akustiline laine ja BGS laine.
Keraamika on märkimisväärne kollektsioon piesoelektrilised materjalid . Murata kasutab neid erinevaid vibratsioonirežiime ja keraamikat paljude väärtuslike toodete valmistamiseks, näiteks keraamilised diskrimineerijad, keraamilised lõksud, keraamika BPF-id (ribapääsfiltrid) , keraamilised resonaatorid, sumisevad ka SAW-filtrid.
Piesoelektrilised efektirakendused
Piesoelektrilise efekti rakendused hõlmavad järgmist.
- Palun lugege linki, et teada saada piesoelektrilise efekti projekt nimelt Jalgade elektritootmise süsteem .
- Piesoelektriline andurid kasutatakse tööstuslikes rakendustes mitmesugustel eesmärkidel, näiteks mootori koputusandurid, rõhuandurid, sonarivarustus jne.
- Piesoelektriline ajamid kasutatakse tööstuslikes rakendustes mitmesugustel eesmärkidel, näiteks diislikütuse pihustid, kiirreageerimisega solenoidid, optiline reguleerimine, ultrahelipuhastus, ultrahelikeevitus, piesoelektrilised mootorid, korstna ajamid, triibu ajamid, piesoelektrilised releed jne.
- Piesoelektrilised muundurid kasutatakse meditsiinilistes rakendustes mitmesugustel eesmärkidel, näiteks ultraheli pildistamine, ultraheliprotseduurid,
- Piesoelektrilisi täitureid kasutatakse tarbeelektroonikas, nagu näiteks piezoelektrilised printerid (punktmaatriksprinter, tindiprinter), piesoelektrilised kõlarid (mobiiltelefonid, kõrvanupud, heli tekitavad mänguasjad, muusikalised õnnitluskaardid ja muusikalised õhupallid). Piesoelektrilised summutid, piesoelektrilised õhuniisutajad ja elektroonilised hambaharjad.
- Piesoelektrilisi materjale kasutatakse muusikalistes rakendustes, nagu pillimängud ja mikrofonid.
- Piesoelektrit kasutatakse kaitserakendustes nagu mikrorobootika, kurssi muutvad kuulid jne.
- Piesoelektrit kasutatakse mõnes muus rakenduses, näiteks piesoelektrilised süüteseadmed, elektritootmine, MEMS (mikroelektroonilised mehaanilised süsteemid), tennisereketid jne.
Seega on see kõik ülevaade piesoelektriline efekt . Ülaltoodud teabe põhjal võime lõpuks järeldada, et piesoelektriline efekt on mehaanilise pinge rakendamisel teatud materjalide võime toota elektrienergiat. Selle efekti põhiomadused on pöörduvad, mis tähendab, et otsest piesoelektrit tekitavad materjalid tekitavad ka vastupidise piesoelektrilise efekti. Siin on teile küsimus, milline on piesoelektriline efekt ultrahelis ?
