Modern elektronik ve elektrik mühendisliğinin sorunlarından biri, elektrik akımının mekanik harekete dönüştürülmesidir ve bunun tersi de geçerlidir. Mekanik hareketin ve elektrik akımının farklı doğası nedeniyle ortaya çıkar. Bu sorunu çözmek için her biri kendi cihaz sınıfına sahip çeşitli yaklaşımlar vardır. Piezoelektrik tekniği aşağıda tartışılacaktır.
Piezoelektrik etkinin özü ve temel özellikleri
Piezoelektrik etkiyle ilgili ilk raporlar 1880'de Fransa'da Curie kardeşler tarafından yayınlandı. Kuvarsın ve diğer bazı kristalin malzemelerin basınç, sıkıştırma, gerilme ve burulma ile mekanik deformasyonu sırasında üzerinde bir elektrik yükünün göründüğünü buldular. Keşfin yazarları, bu tür suçlamaları Yunanca "ezmek" kelimesinden piezoelektrik olarak adlandırdı. Buna göre, böyle bir özelliğe sahip malzemeler, onlar tarafından piezoelektrik grubuna atandı.
Piezoelektrik etkinin dikkate değer bir kalitesi, Şekil 1'de gösterildiği gibi tersine çevrilebilirliğidir. Başka bir deyişle, herhangi bir piezoelektrik malzeme yalnızca basınçta bir elektrik yükü oluşturmakla kalmaz, aynı zamanda bir elektrik alanındayken hacmini değiştirmeye başlar.
Piezoelektrik cihazlar modern teknolojide yaygındır. Bu, şu şekilde kolaylaştırılmıştır:
- piezoelektrik malzemelerin ucuzluğu, yaygınlığı ve işlenme kolaylığı;
- elektriksel ve mekanik özelliklerinin zaman içinde iyi stabilitesi.
Hem yükün hem de mekanik yer değiştirmelerin büyüklüğünün küçük bir önemi yoktur. bazı durumlarda, ek amplifikatörlerin katılımı olmadan doğrudan kullanımları için yeterlidir.
Bazı uygulamalar
İşte toplu kullanım için piezoelektrik teknolojisinin sadece birkaç örneği.
Elde taşınan piezo çakmak 70'lerde toplu satışa çıktı. geçen yüzyıl. Tuşa bastığınızda kristalde görünen elektrik, elektrotlara gider, bunlar arasında deşarj sırasında bir kıvılcım atlar ve gazı tutuşturur. Şu anda, orta ve eski modellerin gaz sobaları yerleşik elemanlarla donatılmıştır, Şekil 2.
Piezo filtre, mekanik bir sistem olarak bir piezo kristalinin çok yüksek titreşim değerine sahip olması nedeniyle elektronikte popülerdir. Sonuç olarak, filtreleme bant genişliğini önemli ölçüde azaltabilir ve sinyalleri birbirinden etkili bir şekilde ayırabilir.
Sonar, ses veren akustik dalgaların vericisi ve sinyal alıcısı olarak bir kristal kullanır. herhangi bir su altı engelinden yansıyan (dip, balık, dalgaların karaya attığı odun, denizaltı vb.), resim 3.
Televizyon kameralarının odaklanma elemanlarının, optik sinyallerin elektronik-mekanik anahtarlarının ve diğer elemanların mikro hareketleri. Dönelden ara dönüşüm olmaksızın doğrudan doğrusal hareket yaratmaları açısından avantajlıdır.
Sessiz modda bir çağrıyı titreştiren cep telefonu sesli uyarıları.
Kağıda mürekkep uygulama sürecini kontrol etmek için mürekkep püskürtmeli yazıcılar için Piezo kafalar.