Pirmąjį pjezoelektrinį efektą 1880 metais išrado du mokslininkų broliai, būtent „Pierre Curie“ ir „Jacques“. Šis efektas buvo nustatytas dėl kristalams taikomo slėgio, kitaip kvarcas medžiagoje suformuoja elektrinį krūvį. Vėliau jie nurodė tą mokslinį faktą kaip pjezoelektrinį efektą. Broliai Curie greitai išrado atvirkštinis pjezoelektrinis efektas “Ir po to, kai jie patvirtino, kad kai tik kristalų gnybtuose reikės elektrinio lauko, tai sukels iškraipymus. Tai vadinama atvirkštiniu pjezoelektriniu efektu. Pavadinimas pjezoelektrinis yra paimtas iš graikų kalbos žodžio. Pjezo žodžio reikšmė yra paspausta kitaip išspausti, o elektrinė reiškia gintarą.
Kas yra pjezoelektrinis efektas?
The Pjezoelektrinis efektas galima apibrėžti kaip tam tikrų medžiagų gebėjimas generuoti elektrinį krūvį atsakant į taikomą mechaninį slėgį. Viena iš išskirtinių šio efekto savybių yra grįžtama. Tai reiškia medžiagos rodomas tiesus pjezoelektrinis efektas, taip pat rodomas atvirkštinis pjezoelektrinis efektas.
Pjezoelektrinis efektas
Kai pjezoelektrinė medžiaga yra po mechaniniu įtempimu, „+ ve“ ir –ve krūvininkų pernešimas medžiagoje įvyksta išorinio elektrinio lauko metu. Kai jie apvirsta, išorinis elektrinis laukas taip pat pratęsia pjezoelektrinę medžiagą.
Pjezoelektrinio efekto taikymas daugiausia susijęs su gamyba taip pat garso aptikimas, mikrobalansai, aukštos įtampos generavimas, taip pat elektroninis dažnis, labai smulkūs optiniai mazgai. Tai yra mokslinių instrumentinių metodų, tokių kaip STM, AFM (nuskaitymo zondo mikroskopai), pamatas. Bendras programos taikymas pjezoelektrinis efektas yra cigarečių žiebtuvėlių sprogimo šaltinis.
Pjezoelektrinio efekto pavyzdys
Kaip aptarėme, elektros energijos gali susidaryti suspaudus pjezoelektrinę medžiagą. The pjezoelektrinis efektas kristale yra aptarta toliau. Pjezoelektrinis efektas vyksta pjezoelektrinės medžiagos suspaudimo metu. Pjezokeraminė medžiaga, tokia kaip pjezoelektrinis kristalas, dedama tarp dviejų metalinių plokščių, kurios parodytos žemiau pateiktame pavyzdyje. Pjezoelektros energija gali būti sukurta, kai medžiaga spaudžiama mechaniškai.
Pjezoelektrinio efekto pavyzdys
Aukščiau pateiktame paveiksle medžiagoje bus įtampos potencialas. Metalinės plokštės, esančios pirmiau pateiktoje grandinėje, gali būti sujungtos pjezoelektriniu kristalu. Dvi metalinės plokštės surenka krūvius, kurie sukuria įtampą, vadinamą pjezoelektrine.
Taikant šį metodą, pjezoelektrinis efektas veikia kaip maža baterija gamina elektrą . Taigi tai vadinama tiesioginis pjezoelektrinis efektas . Yra keletas prietaisų, kurie gali naudoti tiesioginius pjezoelektrinius efektus, pavyzdžiui, slėgio jutikliai, mikrofonai, hidrofonai ir jutiklių tipai.
Atvirkštinis pjezoelektrinis efektas
Atvirkštinis arba atvirkštinis pjezoelektrinis efektas gali būti apibrėžiamas kaip visada, kai pjezoelektrinis efektas yra atvirkštinis. Tai gali būti suformuota taikant elektros energija kad kristalas išsiplėstų. Pagrindinė šio efekto funkcija yra paversti elektros energiją mechanine.
Atvirkštinis pjezoelektrinis efektas
Naudodami šį efektą, mes galime sukurti prietaisus garso garso bangoms generuoti. Geriausi šių įrenginių pavyzdžiai yra garsiakalbiai, kitaip skambinantys.
Pagrindinis šių garsiakalbių naudojimo pranašumas yra tai, kad jie yra itin ploni, todėl jie veikia įvairiuose telefonuose. Net sonaro keitikliai, taip pat medicininis ultragarsas, naudoja atvirkštinis pjezoelektrinis principas . Ne garso reversinius pjezoelektrinius įtaisus sudaro pavaros, taip pat varikliai.
Kaip naudoti šį efektą?
The pjezoelektrinis kristalas sukimas gali būti atliekamas skirtingais metodais skirtingais dažniais. Šį sukimą galima pavadinti vibracijos režimu. Kristalas gali būti suprojektuotas įvairiomis formomis, kad būtų pasiekti įvairūs vibracijos režimai.
Yra keli išplėsti režimai, skirti valdyti daugybę dažnių diapazonų, kad būtų galima suprasti mažai, ekonomiškai efektyvius ir didelio našumo prietaisus.
Šie režimai leidžia kurti produktus, veikiančius žemo kHz-MHz diapazone. Vibracijos režimai yra flxture, išilgai, plotas, spindulys, šlyties storis, įstrigęs storis, paviršiaus akustinė banga ir BGS banga.
Keramika yra reikšminga kolekcija pjezoelektrinės medžiagos . „Murata“ naudoja šiuos skirtingus vibracijos režimus, taip pat keramiką daugeliui vertingų gaminių, tokių kaip keramikos diskriminatoriai, keramikos gaudyklės, keramikos gaminiai. BPF (juostos filtrai) , keramikos rezonatoriai, buzzers, taip pat SAW filtrai.
Pjezoelektrinio efekto programos
Pjezoelektrinio efekto taikymo sritis yra šios.
- Peržiūrėkite nuorodą, kad sužinotumėte apie pjezoelektrinio efekto projektas būtent Elektros energijos gamybos sistema .
- Pjezoelektrinis jutikliai yra naudojami pramoninėse programose įvairiems tikslams, pvz., variklio smūgio jutikliams, slėgio jutikliams, sonaro įrangai ir kt.
- Pjezoelektrinis pavaros yra naudojami pramonėje įvairiems tikslams, tokiems kaip dyzelinio kuro purkštukai, greito reagavimo solenoidai, optinis reguliavimas, ultragarsinis valymas, ultragarso suvirinimas, pjezoelektriniai varikliai, kamino pavaros, juostos pavaros, pjezoelektrinės relės ir kt.
- Pjezoelektriniai keitikliai yra naudojami medicinoje įvairiems tikslams, tokiems kaip ultragarsinis vaizdavimas, ultragarso procedūros,
- Pjezoelektrinės pavaros naudojamos buitinėje elektronikoje, tokiose kaip pjezoelektriniai spausdintuvai (taškinės matricos spausdintuvas, rašalinis spausdintuvas), pjezoelektriniai garsiakalbiai (mobilieji telefonai, ausų antgaliai, garsą teikiantys žaislai, muzikinės sveikinimo atvirutės ir muzikiniai balionai). Pjezoelektriniai buferiai, pjezoelektriniai drėkintuvai ir elektroniniai dantų šepetėliai.
- Pjezoelektrinės medžiagos naudojamos muzikinėse programose, tokiose kaip instrumentų paėmėjai ir mikrofonai.
- Pjezoelektrika naudojama gynybos programose, tokiose kaip „Micro Robotics“, „Course-Change Bullets“ ir kt.
- Pjezoelektrika naudojama kai kuriose kitose programose, tokiose kaip pjezoelektriniai uždegikliai, elektros gamyba, MEMS (mikroelektroninės mechaninės sistemos), teniso raketės ir kt.
Taigi, visa tai yra pjezoelektrinis efektas . Pagal aukščiau pateiktą informaciją galiausiai galime padaryti išvadą, kad pjezoelektrinis efektas yra tam tikrų medžiagų gebėjimas gaminti elektros energiją, kai taikomas mechaninis įtempis. Pagrindinės šio efekto savybės yra grįžtamos, o tai reiškia, kad medžiagos, generuojančios tiesioginį pjezoelektriką, taip pat sukuria atvirkštinį pjezoelektrinį efektą. Štai jums klausimas, koks yra pjezoelektrinis efektas ultragarsu ?
