Transduser Piezoilektriki: Matumizi & Sifa za Kufanya Kazi

Nini ni Piezoelectric Transducer

Piezoelectric transducer (ambali anaweza kutambuliwa kama piezoelectric sensor) ni zana inayotumia mazingira ya piezoelectric kuukagua mabadiliko katika mwendo, presha, maongezi, joto au nguvu kwa kutumia hii nishati kutengeneza umbo wa umeme.

Transducer unaweza kuwa chochote kinachobadilisha fomu moja ya nishati kwenye nyingine. Mteremko wa piezoelectric ni aina moja ya transducers. Wakati tunapindua mteremko wa piezoelectric au kutumia nguvu yoyote au presha, transducer hutengeneza hii nishati kwa voliji. Voliji hii ni kazi ya nguvu au presha imetumika kwa ajili yake.

Voliji uliotengenezwa na piezoelectric transducer unaweza kupimwa rahisi na vifaa vya kupima voliji. Tangu voliji hii itakuwa kazi ya nguvu au presha imetumika kwa ajili yake, tunaweza kutafsiri kipi nguvu/presha ilivyokuwa kwa kuzingatia ripoti ya voliji. Kwa njia hii, viwango fisiki kama vile stress meka ya au nguvu zinaweza kupimwa moja kwa moja kutumia piezoelectric transducer.

Piezoelectric Actuator

Piezoelectric actuator hunyanyasiri kwa njia tofauti na piezoelectric sensor. Ni hiyo ambayo umbo la umeme litahusisha mteremko kubadilika ikiwa kubadilika ikiwa kutegemea.

Hiyo inamaanisha kwamba katika piezoelectric sensor, wakati nguvu zimetumika kubadilisha au kubadilisha, umbo la umeme linalotengenezwa na katika ukipanda piezoelectric actuator, umbo la umeme litatumika linalobadilisha mteremko kubadilika ikiwa kubadilika ikiwa kutegemea.

Piezoelectric transducer una mteremko wa quartz ambao unafanyika kutokana na silicon na oxygen vilivyowakagana kwa mfumo wa kristali (SiO2). Mara nyingi, cell ya unit (unit ya kawaida inayorudia) ya kristali zote ni sawa lakini katika piezoelectric quartz crystal, haiwezekani. Kristali za piezoelectric ni neutral electrically.

Atomi zitakatikata zitakatikata ndani yao si sawa lakini maduka yao ya umeme yanabakiwa kwa kutosha inamaanisha maduka magumu yanavyosahau maduka magumu. Quartz crystal ana sifa ya kipekee ya kutengeneza polarity ya umeme wakati stress meka imetumika kwa ajili yake pamoja na kitengo fulani. Kwa ujumla, kuna aina mbili za stress. Moja ni compressive stress na nyingine ni tensile stress.

Wakati quartz unayotumika hakuna maduka yanayotengenezwa. Katika hali ya compressive stress, maduka magumu yanatengenezwa upande mmoja na maduka magumu yanatengenezwa upande mwingine. Ukubwa wa kristali unapungua na kukaribu kwa sababu ya compressive stress. Katika hali ya tensile stress, maduka yanatengenezwa kinyume cha compressive stress na kristali ya quartz huenda kuwa chache na kubwa.

Piezoelectric transducer unategemea kwa asili ya piezoelectric effect. Neno piezoelectric limeundwa kutoka kwa neno la Greek piezen, ambalo linamaanisha kusimamia au kusimamia. Piezoelectric effect inaelezea kwamba wakati stress meka au nguvu zimetumika kwa quartz crystal, zinatengenezwa maduka umeme kwenye usafi wa quartz crystal. Piezoelectric effect imekubalika na Pierre na Jacques Curie. Kiasi cha maduka zinazotengenezwa itakuwa sawa na mara ya kubadilika ya stress meka imetumika kwa ajili yake. Ingawa stress itakuwa juu, ingawa voliji itakuwa juu.

Moja ya sifa muhimu za piezoelectric effect ni kwamba inaweza kurudi nyuma inamaanisha wakati voliji litatumika kwa ajili yao, wanapendekeza kubadilisha ukubwa pamoja na kitengo fulani ikiwa kubadilika ikiwa kutegemea. Ikiwa mfumo ufupi utapatikana kwenye umeme field, itabadilisha quartz crystal kwa kiasi kilicho sahihi kwa nguvu ya umeme field. Ikiwa mfumo ufupi utapatikana kwenye umeme field na mzunguko wa field unapotolewa, ubadilisho utakuwa kinyume.

Kristali ya quartz huenda kuwa mrefu kwa sababu ya umeme field aliyetumika

Kristali ya quartz huenda kuwa chache kwa sababu ya umeme field aliyetumika kinyume. Ni transducer yenye kutengeneza. Hakutumaini source ya voliji ya umeme kwa tafuta. Voliji uliotengenezwa na piezoelectric transducer unabadilika kwa kutosha kwa stress au nguvu imetumika.

Piezoelectric transducer ana sensitivity ya juu. Basi, anafanya kazi kama sensor na kutumika kwa accelerometer kwa sababu ya frequency of response yake nzuri. Piezoelectric effect unatumika katika mambo mengi yanayohusiana na uzalishaji na kutambua sauti, electronic frequency generation. Anafanya kazi kama ignition source kwa cigarette lighter na kutumika kwa sonar, microphone, force, pressure, na displacement measurement

Tumia ya Malighafi ya Piezoelectric

Tumia malighafi ya piezoelectric, piezoelectric transducers zinaweza kutumika katika matumizi mengi, ikiwa ni:

1. Katika microphones, presha ya sauti huchanganuliwa kwa ishara ya umeme na ishara hii huchanganuliwa kwa kutosha kuchapa sauti kali.

2. Seat belts za magari huchepesi kwa haraka kwa sababu ya deceleration ni pia inafanyika kutumia malighafi ya piezoelectric.

3. Inatumika pia katika diagnostics ya daktari.

4. Inatumika katika electric lighter zinazotumika katika vituo. Presha inayofanyika kwenye piezoelectric sensor hutengeneza ishara ya umeme ambayo kwa ujumla huchapa flash fire.

5. Zinatumika kwa kufanya utafiti kwa shock waves na blast waves.

6. Inatumika katika matibabu ya uzazi.

7. Inatumika katika printers za Inkjet

8. Inatumika pia katika hoteli au airport ambapo mtu akitembea karibu na mlango na mlango hufungua kwa kujitokeza. Hapa, concept unatumika ni wakati mtu anaingia karibu na mlango presha inatumika kwa sensors kwa sababu ya mzigo wa mtu na hivyo umeme effect unatumika na mlango hufungua kwa kujitokeza.

Misali ya Malighafi ya Piezoelectric

Malighafi ni:

1. Barium Titanate.

2. Lead zirconate titanate (PZT).

3. Rochelle salt.

The Piezoelectric Ultrasonic Transducer

Hunipatia sauti zinazokuwa kwa juu zaidi ya hizi ambazo inaweza sikilizwa na sauti ya binadamu. Inaongezeka na kukuruka haraka wakati unatumia voliji lolote. Inatumika kwa kawaida katika vacuum cleaner.

Piezo Buzzer

Buzzer ni chochote kinachotengeneza sauti. Wanapiga kwa kielektroniki circuit. Element ya piezoelectric inaweza kupigwa na kielektroniki circuit au audio signal source nyingine, kupigwa na piezoelectric audio amplifier. Blick, ring, au beep ni sauti zinazotumika kwa kutosha kutoa taarifa ya button iliyo pigwa.

Piezoelectric buzzer (au piezoelectric beeper) unategemea acoustic cavity resonance (au Helmholtz resonance) kutoa beep inayoweza kusikiliza.

Maafa ya Piezoelectric Transducer

Maafa ya piezoelectric transducers ni:

1. Tuzo