/ / Piezo-elektrinis keitiklis

Pjezoelektrinis keitiklis

Apibrėžimas: Pjezoelektrinis keitiklis yra elektroakustinis keitiklis naudoti konversija apie slėgis arba mechaninis įtempimas į kintamą elektros jėga. Jis naudojamas fiziniam kiekiui, pvz., Jėgos, slėgio, streso ir kt. Matavimui, kuris nėra tiesiogiai matuojamas.

Pjezo daviklis fizinį kiekį paverčia į elektros įtampą, kuri lengvai matuojama analoginiu ir skaitmeniniu matuokliu.

Pjezoelektrinis keitiklis naudojapjezoelektrinė medžiaga, turinti ypatingą savybę, t. y. medžiaga sukelia įtampą, kai jai taikomas slėgis arba įtampa. Medžiaga, kuri parodo tokią savybę, yra žinoma kaip elektrinės varžos elementas.

Žodis „pjezoelektrinis“ reiškia elektros energijąsukuria spaudimą. Kvarcas yra natūralių pjezoelektrinių kristalų pavyzdžiai, o Rochelle druskos, amonio dehidratacija, fosfatas, ličio sulfatas, dikalio tartratas yra žmogaus pagamintų kristalų pavyzdžiai. Keraminė medžiaga taip pat naudojama pjezoelektriniam keitikliui.

Keraminė medžiaga neturipjezoelektrinė nuosavybė. Turtas sukurtas specialia poliarizacija. Keraminė medžiaga turi keletą privalumų. Jis yra įvairių formų ir dydžių. Medžiaga turi galimybę dirbti esant žemai įtampai, taip pat ji gali veikti esant aukštesnei nei 3000ºC temperatūrai

Pjezoelektrinis efektas

EMF plėtojasi dėl perkėlimomokesčius. Poveikis yra keičiamas, t. Y. Jei kintamasis potencialas taikomas pjezoelektriniam keitikliui, jis pakeis medžiagos dydį arba deformuos. Šis poveikis žinomas kaip pjezoelektrinis efektas.

Slėgis kristalams taikomasjėgų sumavimo įtaisų pagalba, pvz., įtampa taikoma per mechaninius slėgio daviklius ir slėgio jutiklius ir tt Deformacija sukelia EMF, kuris lemia naudojamo slėgio vertę.

Piezo-elektrinio keitiklio teorija

Pjezoelektrinis kristalas pavaizduotas žemiau esančiame paveikslėlyje.

fotoelektrinio poveikio kristalai

Įkrovos poliškumas priklauso nuo veikiančių jėgų krypties.

pjezo-keitiklio lygtis-1

Kur, d - kristalų jautrumas
F - taikoma jėga Niutone

Jėga keičia kristalų storį.

transducer-equation-2

Kur A - kristalų plotas metrų kvadrate
t - kristalų storis metrais
E - jaunimo modulis N / m2

Jaunasis modulis yra

keitiklis-3 lygtis

kur ω - kristalų plotis metre
l - kristalų ilgis metre

Pakeisdami jėgos vertę į lygtį, gauname

keitiklis-lygtis-4

Išėjimo įtampa gaunama dėl elektrodų įkrovimo.

keitiklis-lygtis-5


transducer-equation-7

G yra kristalų įtampos jautrumas.

keitiklio-lygties-8

Kur E0 - elektrinio lauko stiprumas, V / m

Kristalų įtampos jautrumas išreiškiamas elektrinio lauko intensyvumo ir slėgio santykiu.

Kai kristaluose atsiranda mechaninė deformacija, ji sukuria įkrovimus. Ir šis mokestis sukuria įtampas per elektrodus.

Pjezoelektriniai kristalai yra jautrūs krypčiai. Įtampos poliškumas priklauso nuo tempimo arba suspaudimo jėgos krypties. Įkrovos dydis ir poliškumas priklauso nuo taikomos jėgos dydžio ir krypties.

Piezoelektrinio kristalo veikimo režimai

Pjezoelektriniai kristalai naudojami daugeliu būdų, pavyzdžiui, storio šlyties, veido šlyties, storio išplėtimo, skersinio išsiplėtimo ir kt.

veidas

Piezo Electric Crystal savybės

Toliau pateikiamos pjezoelektrinių kristalų savybės.

  1. Pjezoelektrinė medžiaga turi aukštą stabilumą.
  2. Jis yra įvairių formų ir dydžių.
  3. Pjezoelektrinės medžiagos išėjimas nėra jautrus temperatūrai ir drėgmei.

Pjezoelektrinio kristalo panaudojimas

Toliau pateikiami pjezoelektrinių keitlių naudojimo būdai.

  1. Pjezoelektrinė medžiaga turi aukštą stabilumą ir todėl naudojama elektroniniam osciliatoriui stabilizuoti.
  2. Ultragarsiniai generatoriai naudoja pjezoelektrinę medžiagą. Šis generatorius naudojamas SONAR sistemoje po vandeniu aptikimo ir pramoniniuose aparatuose valymui.
  3. Jis naudojamas mikrofonuose ir garsiakalbiuose, kad elektrinis signalas būtų paverstas garsu.
  4. Pjezoelektrinė medžiaga naudojama elektriniame žiebtuvėlyje.

Keitiklis turi mažą išėjimą ir todėl su juo susieta išorinė grandinė.

Taip pat perskaitykite: