Dozvíte se o prvku piezo a jeho aplikacích

Piezo prvek, zkratka pro piezoelektrický prvek, je zařízení, které přeměňuje mechanickou energii na elektrickou energii a naopak. Tento fascinující jev byl využíván k vytvoření četných aplikací v různých průmyslových odvětvích. V tomto článku prozkoumáme principy prvků piezo a ponoříme se do některých jejich mnoha aplikací.

Jak fungují piezo prvky

Abychom pochopili, jak fungují piezo prvky, musíme se podívat na dva hlavní koncepty: piezoelektrický efekt a materiály použité při jejich konstrukci.

Piezoelektrický účinek

Piezoelektrický účinek je vlastnost určitých materiálů, které vytvářejí elektrický náboj, když jsou podrobeny mechanickému napětí. Naopak, když jsou tyto materiály vystaveny elektrickému poli, podléhají mechanické deformaci. Tato pozoruhodná charakteristika je základem pro provoz piezo prvků.

Použité materiály

Piezoelektrické materiály mohou být buď přirozené nebo syntetické. Mezi běžné přírodní materiály patří křemen, topaz a sůl Rochelle, zatímco syntetické materiály zahrnují keramiku, jako je olovnatý zirkonatátový titanát (PZT) a polymery, jako je polyvinyliden fluorid (PVDF). Každý materiál má své jedinečné vlastnosti, díky nimž je vhodný pro konkrétní aplikace.

Aplikace piezových prvků

Piezo prvky se dostaly do široké škály aplikací, včetně spotřební elektroniky, zdravotnických prostředků, průmyslových aplikací, automobilového průmyslu a leteckého a obranného a obrany.

Spotřební elektronika

V sektoru spotřební elektroniky se piezo prvky používají v zařízeních, jako jsou bzučáky, mikrofony a reproduktory. Nacházejí se také v inkoustových tiskácích, kde usnadňují přesné vyhazování kapiček inkoustu na papír.

Zdravotnické prostředky

Lékařský průmysl těží z používání piezo prvků v zařízeních, jako jsou ultrazvukové převodníky. Tato zařízení se používají v diagnostickém zobrazování, jako jsou ultrazvukové skenování, jakož i terapeutické aplikace, jako je lithotripsie pro rozbití ledvinových kamenů.

Průmyslové aplikace

Piezo prvky hrají zásadní roli v průmyslových aplikacích, jako jsou přesné polohovací systémy, vibrační senzory a ultrazvukové čisticí zařízení. Mají také významnou přítomnost při výrobě polovodičů a mikroelektroniky.

Automobilový průmysl

V automobilovém sektoru se piezo prvky používají ve vstřikovacích palivoch pro přesnou kontrolu dodávání paliva, zlepšení výkonu motoru a snižování emisí. Využívají se také v různých senzorch a ovladačích v celém vozidle.

Aerospace a obrana

Piezo prvky mají řadu aplikací v leteckém a obranném průmyslu, včetně gyroskopů, akcelerometrů a systémů tlumení vibrací. Rovněž přispívají k aktivnímu zrušení šumu ve vojenských vozidlech a letadlech.

Výhody a nevýhody

Stejně jako každá technologie, i piezo prvky přicházejí s jejich podílem na výhodách a nevýhodách.

Výhody

1. Vysoká citlivost a přesnost: Piezo prvky mohou detekovat drobné mechanické změny a produkovat elektrické signály s vysokou přesností.

2. Nízká spotřeba energie: Vyžadují k provozu minimální energii, což je činí vhodnými pro energeticky účinné aplikace.

3. Široký frekvenční rozsah: Piezo prvky mohou fungovat v široké škále frekvencí, což z nich činí všestranné pro různé aplikace.

4. Trvanlivost: Vzhledem k jejich pevné povaze a nedostatku pohyblivých částí vykazují piezo prvky vynikající trvanlivost a dlouhou životnost.

   
   

Nevýhody

1. Omezené posunutí: Piezo prvky produkují malé posuny, které nemusí být vhodné pro aplikace vyžadující velké pohyby.

2. Požadavky na vysoké napětí: Některé piezo prvky vyžadují pro provoz vysoké napětí, což vyžaduje další obvody převodu energie.

3. Citlivost na teplotu: Výkon piezo prvků může být ovlivněn fluktuacemi teploty, což může vyžadovat další mechanismy kompenzace teploty.

   
   

Budoucnost piezo prvků

Budoucnost piezo prvků se zdá být slibná, protože se i nadále rozvíjejí nové materiály a výrobní techniky. Cílem probíhajícího výzkumu v této oblasti je zlepšit účinnost, citlivost a teplotní stabilitu těchto prvků. V důsledku toho můžeme očekávat, že v nadcházejících letech uvidíme ještě inovativnější aplikace technologie piezo v různých průmyslových odvětvích.

Závěr

Prvky Piezo prošly od jejich objevu dlouhou cestu a ukázaly se jako neocenitelné v mnoha průmyslových odvětvích kvůli jejich jedinečným vlastnostem. Jak výzkum a vývoj pokračuje, můžeme očekávat, že v této technologii uvidíme ještě více vzrušujících pokroků a dále rozšíří jeho aplikace a výhody.

Piezo prvek je alternativní elektronická součást, kterou lze přizpůsobit různým poli změnou jeho velikosti. Obecně platí, že frekvence vibrací a Piezoelektrický prvek závisí na velikosti vstupního proudu, který hraje roli v procesu přeměny elektrické energie na mechanickou energii, která je určována fyzickým složením a tvarem daného materiálu.  

    Akustický Piezoelektrická zařízení jsou nyní velmi žádaná, protože mají ve všech aspektech více použití. Piezo bzučáky jsou tak široké škály akustických piezoelektrických složek. Používá se zejména pro poplachové vybavení, které může poskytnout jasný zvuk. Pokud jste uživatel, který potřebuje výstražné zařízení, je to určitě vaše nejlepší volba. Nejen, že je to za rozumnou cenu, ale také nabízí rozšířenou škálu využití.

    Kvalita zvuku Piezoelektrický bzučák je naprosto kvalifikovaný a vynikající. To platí zejména pro piezo bzučáky navržené a vyráběné profesionály. Jako kupující této elektronické akustické komponenty musíte před nákupem pečlivě prostudovat některé klíčové vlastnosti produktu. Frekvence je bezpochyby jednou z charakteristik vysoce kvalitních piezoelektrických složek. Perfektní frekvence je hlavním faktorem zvukového tlaku generovaného bzučákem. To znamená, že plastové pouzdro a piezoelektrický ohýbač by měly mít odpovídající frekvence.

    Tón je druhou charakteristikou, kterou je třeba zvážit při nákupu a Piezoelektrický bzučák . Tonální povaha zařízení může mít mnoho forem, jako je kontinuální nebo pulzní. V jiných sériích bzučáků samozřejmě prozkoumáme také další typy. Stručně řečeno, pokud jde o zvuk bzučáku, vaše preference by měla určit vaše volba.

    Měli bychom také zvážit skořápku bzučáku. Musíte si prohlédnout a porozumět materiálům použitým jako bzučák. Různé materiály mají různé vlastnosti. Měl by být dostatečně odolný, aby vydržel tlak z různých prostředí. Zároveň musíte zvážit, jak nainstalovat piezoelektrický bzučák. Správná konfigurace instalace může zajistit vynikající přenos zvuku. Materiál bzučáku je hlavně plastový, včetně LCP, ABS, PBS, PBT, PPO, PVC atd. Poté bude mít naše společnost v tomto ohledu související články.

    V průběhu let, kontinuální výzkum učinil aplikaci piezoelektrických prvků jednodušší a efektivnější a průmyslová výroba také prošla revolučními změnami.