Hvad er den piezoelektriske effekt, og som bruges

Hvilke associationer du har et piezoelektrisk element med ordet? Lysere eller elektrisk tænding. Faktisk er den piezoelektriske effekt anvendes i langt større områder. I denne artikel vil jeg fortælle dig, at alt er piezoelektriske og hvor det bruges aktivt. Så lad os starte.

Historien om opdagelsen

Denne effekt blev opdaget i 1880 af de Curie brødre. Som et resultat af udførte forsøg blev det fastslået, at de elektriske ladninger dannet under sammenpresning eller strækning af individuelle krystaller af naturlig oprindelse på deres ansigter.

Udendørs effekt forskere har navngivet "piezoelectricity" (fra græsk «piezo» bogstaveligt - "push"), og de krystaller, der har sådanne egenskaber, blev kendt som piezoelektriske.

Som offentlige bygge- krystaller denne effekt

Som det viste med denne virkning er udstyret med krystaller af både naturlig oprindelse (turmalin, kvarts etc.) og dyrket. Og listen over sådanne krystaller genopfyldes med en misundelsesværdig konstans.

Hvis en sådan krystal til at begynde at komprimere eller strækning til en bestemt plan, dannes på fladerne af den elektriske ladning med en lille potentiel forskel.

Hvis imidlertid på disse flader til at forbinde lederne, på tidspunktet for sammenpresning eller strækning af en lille elektrisk impuls vil passere gennem dem. Dette er en manifestation af den piezoelektriske effekt. Hvis vi har et konstant tryk, så ingen elektrisk impuls dannelse ikke overholdes.

Således sådanne krystaller har let fremragende elasticitet. Hvis du fjerner de forvridende effekter, krystal vender tilbage til sin oprindelige position uden nogen inerti svingninger.

Hvis krystallen er allerede under pres for at gøre en større indsats eller fjerne den helt, er det straks reagerer ved en elektrisk puls.

Sandhed ved åbningen af ​​virkningen af ​​strømstyrken af ​​den oscillerende krystal var ubetydelig, og det var den vigtigste hindring i aktiv brug af åbningen praksis. Men med fremkomsten af ​​moderne teknologi, når den nuværende kan forbedres ved hundredvis af gange, har det problem er elimineret, og piezoelektriske celler bruges aktivt.

Note. I øjeblikket allerede åbne elementer, den piezoelektriske effekt, som giver sig udslag i stærkt nok.

Hvor og hvordan man bruger piezoelektriske

Disse krystaller blev udbredt i stål ultralyds fejl påvisning (detektering af fejl i en række metal artikler).

De elektromekaniske omformere til stabilisering frekvensen i multikanal kommunikation filtre, tryksensorer i forskellige fiksering og amplifikation, adaptere, og så videre. N. Faktisk er den liste, der piezo elementer anvendes i varierende grad, er meget lang.

De vigtigste elementer i piezokrystaller

Revers effekt piezoelektriske krystaller

Men langt vigtigere var opdagelsen af ​​den såkaldte rebound-effekt, som konkluderede som følger:

Hvis de tilsvarende flader af krystallen til at udøve en vis ladning vil krystallen selv undergå deformation.

Det vil sige, hvis krystallen indgive elektriske svingninger svarende til lydfrekvens, krystal, tøve, vil udsende lydbølgerne i miljøet. Med andre ord kan en enkelt krystal være både en højttaler og en mikrofon på samme tid.

Den naturlige frekvens af mekaniske svingninger

Bare i disse krystaller har sin egen mekaniske frekvens, og hvis en krystal fil en afgift med frekvensen, der falder sammen med sin egen, så vil det gå i resonans, vil begynde at svinge særlig stærkt. Dette princip anvendes i piezoelektriske stabilisatorer, som opretholder en konstant frekvens oscillatorer udæmpede svingninger.

Den samme effekt er sandt for lukkede mekaniske vibrationer. På grund af denne akustiske alarmer er blevet skabt, som er isoleret fra de mange forskellige lyde, der kommer kun dem, der er nødvendige til ethvert formål.

fremstilling af piezoelektriske elementer

For at anvende den piezoelektriske effekt er det ikke nødvendigt at anvende en krystal. Det tilstrækkeligt saves til plader skal snittet være strengt orienteret krystallografiske akser. Og derefter fra emnerne til dannelse af rektangulær eller cirkulær plade.

I dette tilfælde også pladetykkelsen overholdes strengt, fordi det påvirker resonansfrekvensen. Endvidere er disse plader (én eller flere) forenet med metalplader og derved at opnå et piezoelektrisk element.

konklusion

Som du kan se et piezoelektrisk element anvendes i langt større områder end det syntes ved første øjekast. Hvis du kunne lide denne artikel, vil du sætte pris på hendes slædehunde og tak for din opmærksomhed!