Ensimmäisen pietsosähköisen vaikutuksen keksivät vuonna 1880 kaksi tutkijan veljeä, nimittäin Pierre Curie ja Jacques. Tämä vaikutus havaittiin kiteelle kohdistetusta paineesta, muuten kvartsi muodostaa materiaalissa sähkövarauksen. Myöhemmin he viittasivat tuohon tieteelliseen tosiseikkaan kuten pietsosähköiseen vaikutukseen. Curie-veljet keksivät nopeasti käänteinen pietsosähköinen vaikutus ', Ja kun he ovat vahvistaneet, että aina kun kristalliliittimille tarvitaan sähkökenttä, se johtaa vääristymiin. Tätä kutsutaan käänteiseksi pietsosähköiseksi vaikutukseksi. Nimi pietsosähköinen on otettu kreikan sanasta. Pietsosanan merkitys painetaan muuten purista, kun taas sähkö tarkoittaa meripihkaa.
Mikä on pietsosähköinen vaikutus?
Pietsosähköinen vaikutus voidaan määritellä tiettyjen materiaalien kyky tuottaa sähkövaraus vastauksena kohti sovellettua mekaanista painetta. Yksi tämän vaikutuksen yksinoikeuksista on palautuva. Se tarkoittaa materiaalit näyttää suoran pietsosähköisen vaikutuksen ja näyttää myös käänteisen pietsosähköisen vaikutuksen.
Pietsosähköinen vaikutus
Aina kun pietsosähköinen materiaali on mekaanisen rasituksen alla, tapahtuu + ve- ja –ve-varauksensiirtimien siirtyminen materiaalin sisällä, mikä tapahtuu ulkoisen sähkökentän aikana. Kun ne kääntyvät ylöspäin, ulkoinen sähkökenttä pidentää myös pietsosähköistä materiaalia.
Pietsosähköisen vaikutuksen sovellukset koskevat pääasiassa valmistus samoin kuin äänentunnistus, mikrotasapainot, suurjännitteiden tuottaminen sekä elektroninen taajuus, erittäin hieno optinen kokoonpano. Tämä on perustan joukolle tieteellisiä instrumentaalisia menetelmiä atomierottelulla, kuten STM, AFM (skannausanturimikroskoopit). Ohjelman yhteinen soveltaminen pietsosähköinen vaikutus on savukkeensytyttimien räjähdyslähde.
Esimerkki pietsosähköisestä vaikutuksesta
Kuten keskustelimme, sähköä voidaan tuottaa puristamalla pietsosähköistä materiaalia. pietsosähköinen vaikutus kiteessä on käsitellään jäljempänä. Pietsosähköinen vaikutus tapahtuu pietsosähköisen materiaalin puristuksen aikana. Pietsokeraamiset materiaalit, kuten pietsosähköinen kide, sijoitetaan kahden metallilevyn väliin, jotka on esitetty alla olevassa esimerkissä. Pietsosähköä voidaan tuottaa aina, kun materiaali puristetaan mekaanisella rasituksella.
Esimerkki pietsosähköisestä vaikutuksesta
Yllä olevassa kuvassa materiaalin poikki on jännitepotentiaali. Edellä olevan piirin metallilevyt voidaan yhdistää pietsosähköiseen kiteeseen. Nämä kaksi metallilevyä keräävät varaukset, mikä tuottaa jännitteen, joka tunnetaan pietsosähköisenä.
Tässä menetelmässä pietsosähköinen vaikutus toimii pienenä paristona tuottaa sähköä . Joten tätä kutsutaan suora pietsosähköinen vaikutus . On olemassa useita laitteita, jotka voivat käyttää suoria pietsosähköisiä vaikutuksia, kuten paineanturit, mikrofonit, hydrofonit ja anturityyppiset laitteet.
Käänteinen pietsosähköinen vaikutus
Käänteinen tai käänteinen pietsosähköinen vaikutus voidaan määritellä milloin tahansa pietsosähköinen vaikutus päinvastaiseksi. Tämä voidaan muodostaa soveltamalla sähköenergiaa saada kide laajenemaan. Tämän vaikutuksen päätehtävänä on muuntaa sähköenergia mekaaniseksi energiaksi.
Käänteinen pietsosähköinen vaikutus
Tämän vaikutuksen avulla voimme kehittää laitteita äänen aaltojen tuottamiseksi. Parhaita esimerkkejä näistä laitteista ovat kaiuttimet, muuten summerit.
Näiden kaiuttimien tärkein etu on, että ne ovat erittäin ohuita, mikä tekee niistä toimivia useissa puhelimissa. Jopa luotainanturit sekä lääketieteellinen ultraääni käyttävät käänteinen pietsosähköinen periaate . Muut kuin ääni-käänteiset pietsosähköiset laitteet käsittävät toimilaitteet sekä moottorit.
Kuinka tätä vaikutusta käytetään?
pietsosähköinen kide kiertäminen voidaan tehdä eri menetelmillä eri taajuuksilla. Tämä kiertyminen voidaan nimetä värähtelymoodiksi. Kiteen suunnittelu voidaan tehdä erilaisiksi muodoiksi erilaisten värähtelymoodien saavuttamiseksi.
On olemassa useita tiloja, joita on laajennettu käyttämään lukuisia taajuusalueita pienien, kustannustehokkaiden ja tehokkaiden laitteiden ymmärtämiseksi.
Näiden tilojen avulla voimme luoda tuotteita toimimaan matalien kHz-MHz-alueiden alueella. Värähtelymoodit ovat leikkaus, pituussuunnassa, pinta-ala, säde, paksuuden leikkaus, paksuus loukussa, akustinen pinta-aalto ja BGS-aalto.
Keramiikka on merkittävä kokoelma pietsosähköiset materiaalit . Murata käyttää näitä erilaisia värähtelymuotoja sekä keramiikkaa lukuisten arvokkaiden tuotteiden valmistamiseen, kuten keraamiset erottimet, keraamiset ansat, keraamiset tuotteet BPF: t (kaistanpäästösuodattimet) , keraamiset resonaattorit, summerit sekä SAW-suodattimet.
Pietsosähköiset tehosovellukset
Pietsosähköisen vaikutuksen sovelluksiin kuuluvat seuraavat.
- Ole hyvä ja katso linkki tietääksesi pietsosähköinen vaikutusprojekti nimittäin Askeleen sähköntuotantojärjestelmä .
- Pietsosähköinen anturit käytetään teollisissa sovelluksissa erilaisiin käyttötarkoituksiin, kuten moottorin kolkutunnistimet, paineanturit, kaikuluotaimet jne.
- Pietsosähköinen toimilaitteet käytetään teollisissa sovelluksissa erilaisiin käyttötarkoituksiin, kuten dieselpolttoainesuuttimet, nopean vasteen solenoidit, optinen säätö, ultraäänipuhdistus, ultraäänihitsaus, pietsosähköiset moottorit, pinon toimilaitteet, raitatoimilaitteet, pietsosähköiset releet jne.
- Pietsosähköiset anturit käytetään lääketieteellisissä sovelluksissa erilaisiin käyttötarkoituksiin, kuten ultraäänikuvantaminen, ultraäänimenetelmät,
- Pietsosähköisiä toimilaitteita käytetään kulutuselektroniikassa, kuten pietsosähköisillä tulostimilla (pistematriisitulostin, mustesuihkutulostin), pietsosähköisillä kaiuttimilla (matkapuhelimet, korvanupit, ääntä tuottavat lelut, musiikilliset onnittelukortit ja musiikkipallot). Pietsosähköiset summerit, pietsosähköiset ilmankostuttimet ja elektroniset hammasharjat.
- Pietsosähköisiä materiaaleja käytetään musiikkisovelluksissa, kuten instrumenttimikit ja mikrofonit.
- Pietsosähköä käytetään puolustussovelluksissa, kuten mikrorobotiikassa, kurssia vaihtavissa luoteissa jne.
- Pietsosähköä käytetään joissakin muissa sovelluksissa, kuten pietsosähköiset sytyttimet, sähköntuotanto, MEMS (mikroelektroniset mekaaniset järjestelmät), tennismaukit jne.
Näin ollen kyse on yleiskatsauksesta pietsosähköinen vaikutus . Edellä olevista tiedoista voidaan lopuksi päätellä, että pietsosähköinen vaikutus on tiettyjen materiaalien kyky tuottaa sähköenergiaa mekaanista rasitusta käytettäessä. Tämän vaikutuksen pääominaisuudet ovat palautuvia, mikä tarkoittaa, että materiaalit, jotka tuottavat suoran pietsosähköisen, tuottavat myös päinvastaisen pietsosähköisen vaikutuksen. Tässä on kysymys sinulle, mikä on pietsosähköinen vaikutus ultraäänissä ?
