Piezoelectrică

Definiție: Traductorul piezoelectric este un traductorul electroacustic utilizați pentru conversie de presiune sau stres mecanic într-o alternativă forța electrică. Se folosește pentru măsurarea cantității fizice, cum ar fi forța, presiunea, tensiunea etc., care nu este direct de măsurat.

Traductorul piezo convertește cantitatea fizică într-o tensiune electrică care poate fi măsurată cu ușurință prin contor analogic și digital.

Traductorul piezoelectric utilizeazămaterialul piezoelectric care are o proprietate specială, adică materialul induce tensiunea când presiunea sau tensiunea aplicate acestuia. Materialul care prezintă o astfel de proprietate este cunoscut ca elementul electro-rezistiv.

Cuvântul piezoelectric înseamnă electricitateproduce prin presiune. Cuarțul este exemplele cristalelor piezoelectrice naturale, în timp ce sărurile Rochelle, deshidratarea amoniului, fosfatul, sulfatul de litiu, tartratul dipotasic sunt exemplele cristalelor făcute de om. Materialul ceramic este utilizat și pentru traductorul piezoelectric.

Materialul ceramic nu areproprietatea piezoelectrică. Proprietatea este dezvoltată pe baza unui tratament special de polarizare. Materialul ceramic are câteva avantaje. Este disponibil în diferite forme și dimensiuni. Materialul are capacitatea de a lucra la tensiuni scăzute și, de asemenea, poate funcționa la o temperatură mai mare de 3000 ° C

Efectul piezoelectric

CEM se dezvoltă din cauza deplasăriitaxele. Efectul este schimbabil, adică dacă potențialul variabil se aplică unui traductor piezoelectric, acesta va schimba dimensiunea materialului sau îl va deforma. Acest efect este cunoscut ca efectul piezoelectric.

Presiunea este aplicată cristalelor cuajutarea dispozitivelor de însumare a forței, de exemplu, efortul este aplicat prin intermediul manometrelor mecanice și senzorilor de presiune etc. Deformarea induce EMF care determină valoarea presiunii aplicate.

Teoria traductorului piezo-electric

Un cristal piezoelectric este prezentat în figura de mai jos.

Polaritatea încărcării depinde de direcția forțelor aplicate.

În cazul în care, d - sarcina de sensibilitate a cristalelor
F - forța aplicată în Newton

Forța modifică grosimea cristalelor.

Unde A - zona de cristale în metri patrati
t - grosimea cristalelor în metri
E - modulul lui Young N / m²

Modulul tânăr este,

unde ω - lățimea cristalelor în metri
l - lungimea cristalelor în metri

Înlocuind valoarea forței în ecuația de încărcare, ajungem

Tensiunea de ieșire este obținută din cauza încărcărilor electrodului.

G este sensibilitatea la tensiune a cristalelor.

Unde E₀ - intensitatea câmpului electric, V / m

Sensibilitatea la tensiune a cristalelor este exprimată prin raportul intensității și presiunii câmpului electric.

Când se produce deformarea mecanică în cristale, aceasta generează încărcări. Și această încărcătură dezvoltă tensiunile de-a lungul electrozilor.

Cristalul piezoelectric este sensibil la direcție. Polaritatea tensiunii depinde de direcția forței care este fie tracțională, fie compresivă. Amploarea și polaritatea sarcinilor depind de magnitudinea și direcția forței aplicate.

Moduri de funcționare a cristalelor piezoelectrice

Cristalele piezoelectrice sunt utilizate în multe moduri cum ar fi forfecarea, forfecarea grosimii, forfecarea feței, extinderea grosimii, extinderea transversală etc. Cifra de forfecare a fricii este prezentată în figura de mai jos.

Proprietățile Piezo Electric-Crystal

Următoarele sunt proprietățile cristalelor piezoelectrice.

1. Materialul piezoelectric are o stabilitate ridicată.
2. Acesta este disponibil în diverse forme și dimensiuni.
3. Materialul piezoelectric are ieșire insensibilă la temperatură și umiditate.

Utilizări de cristale piezoelectrice

Următoarele sunt utilizările traductoarelor piezoelectrice.

1. Materialul piezoelectric are o stabilitate ridicată și, prin urmare, este utilizat pentru stabilizarea oscilatorului electronic.
2. Generatoarele cu ultrasunete folosesc materialul piezoelectric. Acest generator este utilizat în SONAR pentru detectarea subacvatică și în aparate industriale pentru curățare.
3. Este utilizat în microfoane și difuzoare pentru transformarea semnalului electric în sunet.
4. Materialul piezoelectric este utilizat în brichetă electrică.

Traductorul are o putere scăzută și, prin urmare, circuitul extern este asociat cu acesta.