Den första piezoelektriska effekten uppfanns 1880 av två forskares bröder, nämligen 'Pierre Curie' och 'Jacques'. Denna effekt hittades från det applicerade trycket till kristallen, annars bildar kvarts en elektrisk laddning i materialet. Därefter hänvisade de till det vetenskapliga faktum som den piezoelektriska effekten. 'Curie-bröderna' uppfann snabbt ' invers piezoelektrisk effekt ”, Och efter att de bekräftat att när ett elektriskt fält krävdes på kristallterminaler, kommer det att leda till förvrängning. Detta är känt som den inversa piezoelektriska effekten. Namnet piezoelektrisk är hämtat från det grekiska ordet. Betydelsen av piezoordet är annars tryckt, medan elektrisk betyder bärnsten.
Vad är den piezoelektriska effekten?
De Piezoelektrisk effekt kan definieras som förmågan hos speciella material för att generera en elektrisk laddning som svar mot applicerat mekaniskt tryck. En av de exklusiva egenskaperna hos denna effekt är reversibel. Det betyder materialen visar den raka piezoelektriska effekten och visar också den omvända piezoelektriska effekten.
Piezoelektrisk effekt
När piezoelektriskt material är beläget under mekanisk påkänning sker en överföring av såväl + ve som –ve laddningsbärare i materialet, vilket resulterar under ett yttre elektriskt fält. När de inverterade sträcker sig ett externt elektriskt fält också det piezoelektriska materialet.
Tillämpningarna av piezoelektrisk effekt involverar huvudsakligen i tillverkningen samt ljuddetektering, mikrobalanser, generering av höga spänningar samt elektronisk frekvens, mycket fina optiska enheter med fokus. Detta är grunden för en figur av vetenskapliga instrumentella metoder med atomupplösning som STM, AFM (scanning probe microscopes). Den gemensamma tillämpningen av piezoelektrisk effekt är explosionskällan för cigarettändare.
Exempel på piezoelektrisk effekt
Som vi diskuterade, elektriciteten kan genereras genom att pressa ett piezoelektriskt material. De piezoelektrisk effekt i en kristall är diskuteras nedan. Den piezoelektriska effekten sker under kompression av piezoelektriskt material. Piezoceramic-material som den piezoelektriska kristallen placeras bland de två metallplattorna som visas i exemplet nedan. Piezoelektriciteten kan genereras närhelst materialet pressas genom mekanisk belastning.
Exempel på piezoelektrisk effekt
I figuren ovan kommer det att finnas en spänningspotential över materialet. Metallplattorna i kretsen ovan kan klämmas in av den piezoelektriska kristallen. De två metallplattorna samlar laddningarna, vilket genererar en spänning som kallas piezoelektricitet.
I denna metod fungerar den piezoelektriska effekten som ett litet batteri genererar el . Så detta kallas direkt piezoelektrisk effekt . Det finns flera enheter som kan använda direkta piezoelektriska effekter såsom trycksensorer, mikrofoner, hydrofoner och avkänningstyper av enheter.
Omvänd piezoelektrisk effekt
Det omvända eller omvänd piezoelektrisk effekt kan definieras som närhelst den piezoelektriska effekten är omvänd. Detta kan bildas genom applicering elektrisk energi för att få en kristall att expandera. Huvudfunktionen för denna effekt är att omvandla elektrisk energi till mekanisk energi.
Omvänd piezoelektrisk effekt
Genom att använda denna effekt kan vi utveckla enheter för att generera ljudvågor. De bästa exemplen på dessa enheter är högtalare annars surrar.
Den största fördelen med att använda dessa högtalare är att de är extremt tunna, vilket skapar dem funktionella i en mängd olika telefoner. Även ekolodsgivare, såväl som medicinsk ultraljud, använder invers piezoelektrisk princip . Icke-ljud omvänd piezoelektriska enheter innefattar ställdon såväl som motorer.
Hur använder jag den här effekten?
De piezoelektrisk kristall vridning kan göras i olika metoder med olika frekvenser. Denna vridning kan nämnas som vibrationsläge. Designen av kristallen kan göras i en mängd olika former för att uppnå olika vibrationslägen.
Det finns flera lägen som har utökats för att använda många frekvensområden för att förstå små, kostnadseffektiva och högpresterande enheter.
Med dessa lägen kan vi skapa produkter som fungerar inom intervallet låg kHz-MHz. Vibrationslägena är flextur, längd, area, radie, tjockleksskjuvning, tjocklek fångad, ytakustisk våg och BGS-våg.
Keramik är en betydande samling av piezoelektriska material . Murata använder dessa olika vibrationslägen såväl som keramik för att göra många värdefulla produkter som keramiska diskriminatorer, keramiska fällor, keramiska BPF (bandpassfilter) , keramiska resonatorer, surrare samt SAW-filter.
Piezoelektriska effektapplikationer
Tillämpningarna av piezoelektrisk effekt inkluderar följande.
- Se länken för att veta om projekt för piezoelektrisk effekt nämligen Footstep Power Generation System .
- Piezoelektrisk sensorer används i industriella applikationer för en mängd olika användningsområden som motorslagssensorer, tryckgivare, ekolodsutrustning etc.
- Piezoelektrisk ställdon används i industriella applikationer för en mängd olika användningsområden som dieselbränsleinjektorer, snabbsvarsmagneter, optisk justering, ultraljudsrengöring, ultraljudssvetsning, piezoelektriska motorer, stapelställdon, randaktuatorer, piezoelektriska reläer etc.
- Piezoelektriska givare används i medicinska applikationer för en mängd olika användningsområden som ultraljud, ultraljudsprocedurer,
- Piezoelektriska ställdon används i konsumentelektronik som piezoelektriska skrivare (en punktmatrisskrivare, bläckstråleskrivare), piezoelektriska högtalare (mobiltelefoner, öronproppar, ljudproducerande leksaker, musikaliska gratulationskort och musikballonger). Piezoelectric Buzzers, Piezoelectric Luftfuktare och elektroniska tandborstar.
- Piezoelektriska material används i musikaliska applikationer som instrumentpickups och mikrofoner.
- Piezoelectricity används i försvarsapplikationer som Micro Robotics, Course-changing Bullets, etc.
- Piezoelektricitet används i vissa andra applikationer som piezoelektriska tändare, elproduktion, MEMS (mikroelektroniska mekaniska system), tennisracketar etc.
Detta handlar alltså om en översikt över piezoelektrisk effekt . Från ovanstående information kan vi slutligen dra slutsatsen att Piezoelectric-Effect är förmågan hos vissa material att producera elektrisk energi när mekanisk stress appliceras. Huvudegenskaperna för denna effekt är reversibla vilket innebär att materialen som genererar den direkta piezoelektriska också genererar den omvända piezoelektriska effekten. Här är en fråga till dig, vad är den piezoelektriska effekten i ultraljud ?
