پائیزوالکٹرک ٹرانسڈیوسر: اطلاقیات و کام کا منصوبہ

پائیزو الیکٹرک ٹرانسڈیوسر کیا ہے

پائیزو الیکٹرک ٹرانسڈیوسر (جو پائیزو الیکٹرک سینسر بھی کہلاتا ہے) ایک دستگاہ ہے جو پائیزو الیکٹرک اثر کا استعمال کرتا ہے تاکہ تیز رفتاری، دباؤ، پرجوشی، درجہ حرارت یا قوت میں تبدیلی کو ناپ سکے اور اس طاقة کو الیکٹرکل شارژ میں تبدیل کر دے۔

ٹرانسڈیوسر کچھ بھی ہو سکتا ہے جو ایک قسم کی طاقة کو دوسری قسم کی طاقة میں تبدیل کرے۔ پائیزو الیکٹرک مادہ ایک قسم کا ٹرانسڈیوسر ہے۔ جب ہم اس پائیزو الیکٹرک مادے کو دبا لیتے ہیں یا کوئی قوت یا دباؤ لاگو کرتے ہیں تو ٹرانسڈیوسر اس طاقة کو ولٹیج میں تبدیل کردیتا ہے۔ یہ ولٹیج لاگو کیے گئے دباؤ یا قوت کی فنکشن ہوتا ہے۔

پائیزو الیکٹرک ٹرانسڈیوسر کے ذریعے پیدا ہونے والے الیکٹرکل ولٹیج کو ولٹیج کے ناپنے والے آلات کے ذریعے آسانی سے ناپا جا سکتا ہے۔ کیونکہ یہ ولٹیج لاگو کیے گئے دباؤ یا قوت کی فنکشن ہوتا ہے، اس لیے ہم ولٹیج کی پڑتال سے یہ اندازہ لگا سکتے ہیں کہ دباؤ/قوت کیا تھا۔ اس طرح، مکینکل سٹریس یا قوت جیسی فزیکل مقدار کو پائیزو الیکٹرک ٹرانسڈیوسر کے ذریعے مستقیماً ناپا جا سکتا ہے۔

پائیزو الیکٹرک ایکچویٹر

پائیزو الیکٹرک ایکچویٹر پائیزو الیکٹرک سینسر کے بر عکس کام کرتا ہے۔ یہ وہ ہے جس میں الیکٹرکل اثر مادے کو ڈیفورم کرنے کا باعث ہوتا ہے، یعنی اسے ڈھیلی کر دیتا ہے یا موڑ دیتا ہے۔

یہ مطلب ہے کہ پائیزو الیکٹرک سینسر میں، جب قوت کو اسے ڈھیلی کرنا یا موڑنا ہوتا ہے، تو ایک الیکٹرکل پوٹینشل پیدا ہوتا ہے اور بالعکس، پائیزو الیکٹرک ایکچویٹر پر جب الیکٹرکل پوٹینشل لاگو کیا جاتا ہے تو یہ ڈیفورم ہوتا ہے، یعنی ڈھیلی ہوتا یا موڑ جاتا ہے۔

پیزوالکٹرک ترانسڈیوسر کوارتز کریستل سے مbuat ہوتا ہے جو سلیکون اور آکسیجن کی کریسٹلائین ساخت (SiO2) سے بنایا جاتا ہے۔ عموماً، تمام کریسٹل کا ایکائی خلیہ (بنیادی دہرانے والا ایکائی) متوازن ہوتا ہے لیکن پیزوالکٹرک کوارتز کریسٹل میں یہ نہیں ہوتا۔ پیزوالکٹرک کریسٹل برقی طور پر غیر مشحون ہوتے ہیں۔

ان کے اندر موجود ذرات متوازن ترتیب میں نہیں ہوتے لیکن ان کے برقی شارج متوازن ہوتے ہیں، یعنی مثبت شارج منفی شارج کو ختم کرتے ہیں۔ کوارتز کریسٹل کی ایک منفرد خصوصیت ہے کہ جب اس پر مکانیکی دباو کا اثر کسی خاص سطح پر لگایا جاتا ہے تو یہ برقی قطبیت پیدا کرتا ہے۔ بنیادی طور پر، دو قسم کے دباو ہوتے ہیں۔ ایک کمپرسیو دباو اور دوسرا ٹینسل دباو ہے۔

جب کوارتز میں کوئی دباو نہ ہو تو اس پر کوئی شارج نہیں پیدا ہوتا۔ کمپرسیو دباو کے صورت میں، ایک جانب مثبت شارج پیدا ہوتے ہیں اور دوسری جانب منفی شارج پیدا ہوتے ہیں۔ کمپرسیو دباو کے باعث کریسٹل کی لمبائی کم ہوجاتی ہے اور چھوٹا ہوجاتا ہے۔ ٹینسل دباو کے صورت میں، شارج کمپرسیو دباو کے مقابلے میں الٹا پیدا ہوتا ہے اور کوارتز کریسٹل چھوٹا ہوجاتا ہے اور موٹا ہوجاتا ہے۔

پیزوالکٹرک ترانسڈیوسر پیزوالکٹرک اثر کے اصول پر مبنی ہے۔ پیزوالکٹرک کا لفظ یونانی لفظ پیزین سے ماخوذ ہے، جس کا مطلب ڈاندنا یا دبانا ہے۔ پیزوالکٹرک اثر کے مطابق جب کوارتز کریسٹل پر مکانیکی دباو یا قوت کا اثر ہوتا ہے تو کوارتز کریسٹل کی سطح پر برقی شارج پیدا ہوتے ہیں۔ پیزوالکٹرک اثر پیئر اور جیک کیوری کے ذریعے دریافت کیا گیا تھا۔ پیدا ہونے والے شارج کی رفتار مکانیکی دباو کی رفتار کے تناسب میں ہوتی ہے۔ زیادہ دباو ہوگا تو زیادہ ولٹیج ہوگا۔

پیزوالکٹرک اثر کی ایک منفرد خصوصیت یہ ہے کہ یہ معکوس ہوتا ہے، یعنی جب ولٹیج کو ان پر لاگو کیا جاتا ہے تو وہ کسی خاص سطح پر اپنی ساخت کو تبدیل کرتے ہیں۔ اگر کوارتز کریسٹل کو برقی میدان میں رکھا جائے تو یہ کوارتز کریسٹل کو ایک مقدار کے تناسب میں تبدیل کرتا ہے جو برقی میدان کی قوت کے متناسب ہوتی ہے۔ اگر اسی ساخت کو برقی میدان میں رکھا جائے جس کی سمت الٹ ہو تو تبدیلی الٹ ہوگی۔

لاگو کردہ برقی میدان کے باعث کوارتز کریسٹل لمبی ہوجاتا ہے۔

بالعکس سمت میں لاگو کردہ برقی میدان کے باعث کوارتز کریسٹل چھوٹا ہوجاتا ہے۔
یہ ایک خود تولید کرنے والا ترانسڈیوسر ہے۔ اس کے عمل کے لیے برقی ولٹیج کا سرومنڈ نہیں چاہیے۔ پیزوالکٹرک ترانسڈیوسر کی طرف سے پیدا ہونے والی برقی ولٹیج مکانیکی دباو یا قوت کے تناسب میں خطی طور پر تبدیل ہوتی ہے۔

پیزو الیکٹرک ترانسڈیوسر میں زیادہ حساسیت ہوتی ہے۔ لہذا، اس کا استعمال آکسلرومیٹر میں سینسر کے طور پر کیا جاتا ہے کیونکہ اس کی فریکوئنسی کی جواب دہی بہترین ہوتی ہے۔ پیزو الیکٹرک اثر کا استعمال صوت کی تولید اور شناسائی، الیکٹرانک فریکوئنسی کی تولید جیسی کئی اپلیکیشنز میں کیا جاتا ہے۔ یہ سگاریٹ لاٹر کے لئے آگ کا ذريعہ بناتا ہے اور سونار، مائیکروفون، قوت، دباؤ، اور منتقلی کی ناپ میں استعمال ہوتا ہے

پیزو الیکٹرک مواد کا استعمال

پیزو الیکٹرک مواد کا استعمال کرتے ہوئے، پیزو الیکٹرک ترانسڈیوسرز کو مختلف اپلیکیشنز میں استعمال کیا جا سکتا ہے، جن میں شامل ہیں:

1. مائیکروفونز میں، آواز کا دباؤ ایک الیکٹرانک سگنل میں تبدیل کیا جاتا ہے اور اس سگنل کو آخر کار آواز کو زیادہ بلند کرنے کے لئے امپلیفائی کیا جاتا ہے۔

2. موٹر کار کے سیٹ بیلٹز کو تیز رفتاری سے رکنے کے جواب میں بند کرنے کا کام بھی پیزو الیکٹرک مواد کا استعمال کرتے ہوئے کیا جاتا ہے۔

3. اس کا استعمال طبی تشخیص میں بھی کیا جاتا ہے۔

4. اس کا استعمال کچن میں استعمال ہونے والے الیکٹرانک لاٹر میں کیا جاتا ہے۔ پیزو الیکٹرک سینسر پر دباؤ کی وجہ سے ایک الیکٹرانک سگنل تیار ہوتا ہے جس کی وجہ سے فلاش کو آگ لگنے کا باعث بناتا ہے۔

5. اس کا استعمال تیز رفتار شاک ویوز اور بلاسٹ ویوز کے مطالعے میں کیا جاتا ہے۔

6. ایک انفیلٹیلٹی علاج میں استعمال ہوتا ہے۔

7. اینک جیٹ پرنٹرز میں استعمال ہوتا ہے۔

8. اس کا استعمال ریستورانز یا ہوائی اڈوں میں کیا جاتا ہے جہاں جب کوئی شخص دروازے کے قریب آتا ہے تو دروازہ خود بخود کھلتا ہے۔ اس میں استعمال ہونے والا مفہوم یہ ہے کہ جب کوئی شخص دروازے کے قریب آتا ہے تو اس کی وزن کی وجہ سے سینسرز پر دباؤ ہوتا ہے جس کی وجہ سے الیکٹرک اثر پیدا ہوتا ہے اور دروازہ خود بخود کھلتا ہے۔

پیزو الیکٹرک مواد کے مثالیں

مواد یہ ہیں :

1. باریم ٹائٹینیٹ۔

2. پیب زرکونیٹ ٹائٹینیٹ (PZT)۔

3. روچیل سالٹ۔

پیزو الیکٹرک التراسونک ترانسڈیوسر

یہ فریکوئنسیاں پیدا کرتا ہے جو انسانی کان کی سماعت سے بہت اوپر ہوتی ہیں۔ جب کسی ولٹیج کے تحت رکھا جاتا ہے تو یہ تیزی سے سیڑھنا اور چھوٹا ہونا شروع کرتا ہے۔ یہ عام طور پر کھاڑی کلنر میں استعمال ہوتا ہے۔

پیزو بززر

بززر وہ چیز ہے جو آواز پیدا کرتی ہے۔ ان کو اوسیلیٹنگ الیکٹرانک سرکٹ سے چلانا ہوتا ہے۔ پیزو الیکٹرک عنصر کو اوسیلیٹنگ الیکٹرانک سرکٹ یا کسی دوسرے آڈیو سگنل کے ذریعے چلانا ہوتا ہے، پیزو الیکٹرک آڈیو امپلیفار کے ساتھ چلانا ہوتا ہے۔ ایک بلک، ایک رنگ، یا ایک بیپ عام طور پر آواز کی نشاندہی کرتی ہے کہ کوئی بٹن دبا گیا ہے۔

پیزو الیکٹرک بززر (یا پیزو الیکٹرک بیپر) آکوستک کیویٹی کے ریزوننس (یا ہیلمہولٹز ریزوننس) پر منحصر ہوتا ہے تاکہ آواز کا بیپ پیدا کیا جا سکے۔

پیزو الیکٹرک ترانسڈیوسر کے فوائد

پیزو الیکٹرک ترانسڈیوسرز کے فوائد یہ ہیں:

1. بیرونی قوت کی ضرورت نہیں ہوتی

2. اس کا سائز چھوٹا ہوتا ہے اور استعمال کرنے میں آسانی ہوتی ہے

3. ایک بہت زیادہ فریکوئنسی ریسپانس ہوتا ہے جس کا مطلب یہ ہے کہ پیرامیٹرز بہت تیزی سے تبدیل ہوتے ہیں

پیزو الیکٹرک ترانسڈیوسرز کے معیوب

پیزو الیکٹرک ترانسڈیوسرز کے معیوب یہ ہیں:

1. یہ سٹیٹک حالت میں میزرنگ کے لئے مناسب نہیں ہوتا ہے

2. یہ درجات حرارت سے متاثر ہوتا ہے

3. آؤٹ پٹ کم ہوتا ہے تو کچھ بیرونی سرکٹ اس میں لگایا جاتا ہے

4. اس میٹریال کو مطلوبہ شکل دینا بہت مشکل ہوتا ہے اور مطلوبہ طاقت بھی

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.