Piezo-Electric Transducer

Definisjon: Den piezoelektriske transduseren er en elektroakustisk transduser bruke til omdannelse av press eller mekanisk stress i en vekslende elektrisk kraft. Den brukes til å måle den fysiske mengden som kraft, trykk, stress etc. som ikke er direkte mulig å måle.

Piezoomvandleren konverterer den fysiske mengden til en elektrisk spenning som lett måles ved analog og digital måler.

Den piezoelektriske transduceren brukerpiezoelektrisk materiale som har en spesiell egenskap, dvs. materialet induserer spenning når trykket eller spenningen påføres det. Materialet som viser en slik egenskap er kjent som det elektro-resistive elementet.

Ordet piezoelektrisk betyr strømmenproduserer av trykket. Kvartset er eksemplene på de naturlige piezoelektriske krystallene, mens Rochelle-saltene, ammoniumdehydrering, fosfat, litiumsulfat, dikaliumtartrat er eksemplene på de menneskeskapte krystaller. Det keramiske materialet brukes også til piezoelektrisk transduser.

Det keramiske materialet har ikkepiezoelektrisk egenskap. Eiendommen er utviklet på den ved spesiell polariserende behandling. Det keramiske materialet har flere fordeler. Den er tilgjengelig i forskjellige former og størrelser. Materialet har evne til å arbeide ved lave spenninger, og det kan også operere ved temperaturer over 3000ºC

Piezoelektrisk effekt

EMF utvikler seg på grunn av forskyvningen avkostnadene. Effekten er foranderlig, dvs. hvis det varierende potensialet gjelder for en piezoelektrisk transduser, vil den endre dimensjonen av materialet eller deformere den. Denne effekten er kjent som den piezoelektriske effekten.

Trykket påføres krystallene medhjelp av kraftoppsamlingsanordninger for eksempel spenningen påføres gjennom mekaniske trykkmålere og trykksensorer, etc. Deformasjonen inducerer EMF som bestemmer verdien av påført trykk.

Theory of Piezo-Electric Transducer

En piezoelektrisk krystall er vist i figuren under.

Polariteten av ladningen avhenger av retningen av de aktuelle kreftene.

Hvor, d - lad følsomheten av krystallene
F - anvendt kraft i Newton

Kraften endrer tykkelsen på krystallene.

Hvor A - område av krystaller i meter kvadrat
t - tykkelsen av krystaller i meter
E - Youngs modul N / m²

Den unge modulen er,

hvor ω - bredde av krystaller i meter
l - krystallens lengde i meter

Ved å erstatte verdien av kraft i ligningsligningen, får vi

Utgangsspenningen er oppnådd på grunn av elektrodladningene.

G er spenningsfølsomheten til krystallene.

Hvor E₀ - Elektrisk feltstyrke, V / m

Spenningsfølsomheten til krystallene uttrykkes ved forholdet mellom den elektriske feltintensitet og -trykket.

Når den mekaniske deformasjonen oppstår i krystallene, genererer den ladninger. Og denne ladningen utvikler spenningene over elektrodene.

Den piezoelektriske krystall er retningsfølsom. Spenningenes polaritet avhenger av retningen av kraften som er enten strekk eller komprimering. Størrelsen og polariteten til ladningene avhenger av størrelsen og retningen av den påførte kraft.

Moduser for drift av Piezo-Electric Crystal

De piezoelektriske krystaller brukes i mange moduser liker, tykkelse skjær, ansiktsskjær, tykkelse utvidelse, Tverrgående ekspansjon, etc. Tallet for fryktskjæret er vist i figuren nedenfor.

Egenskaper av Piezo Electric-Crystal

Følgende er egenskapene til de piezoelektriske krystaller.

1. Det piezoelektriske materialet har høy stabilitet.
2. Den er tilgjengelig i forskjellige former og størrelser.
3. Det piezoelektriske materialet har utgangssensitive til temperatur og fuktighet.

Bruk av Piezoelektrisk Krystall

Følgende er bruken av de piezoelektriske transduserne.

1. Det piezoelektriske materialet har høy stabilitet og er derfor brukt til å stabilisere den elektroniske oscillatoren.
2. Ultralydgeneratorene bruker det piezoelektriske materialet. Denne generatoren brukes i SONAR for undersøkelse av vann og i industrielle apparater for rengjøring.
3. Den brukes i mikrofoner og høyttalere for å konvertere det elektriske signalet til lyd.
4. Det piezoelektriske materialet brukes i elektrisk lysere.

Transduseren har lav utgang, og dermed er ekstern krets tilknyttet den.