در مورد عنصر پیزو و کاربردهای آن بیاموزید

یک عنصر پیزو ، کوتاه برای عنصر پیزو الکتریک ، وسیله ای است که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند و برعکس. این پدیده جذاب برای ایجاد کاربردهای بی شماری در صنایع مختلف از آن استفاده شده است. در این مقاله ، ما اصول موجود در پشت عناصر پیزو را بررسی خواهیم کرد و به برخی از برنامه های بسیاری از آنها می پردازیم.

عناصر پیزو چگونه کار می کنند

برای درک چگونگی عملکرد عناصر پیزو ، ما باید به دو مفهوم اصلی موجود نگاه کنیم: اثر پیزوالکتریک و مواد مورد استفاده در ساخت آنها.

اثر پیزو الکتریکی

اثر پیزوالکتریک خاصیت خاصی از مواد است که در هنگام استرس مکانیکی بار الکتریکی تولید می کنند. برعکس ، هنگامی که این مواد در معرض یک میدان الکتریکی قرار می گیرند ، تحت تغییر شکل مکانیکی قرار می گیرند. این ویژگی قابل توجه پایه و اساس عملکرد عناصر پیزو است.

مواد مورد استفاده

مواد پیزو الکتریک می توانند طبیعی یا مصنوعی باشند. مواد طبیعی متداول شامل نمک کوارتز ، توپاز و روچل است ، در حالی که مواد مصنوعی شامل سرامیکی مانند تیتاینات زیرکون سرب (PZT) و پلیمرهایی مانند پلی وینیلیدن فلوراید (PVDF) است. هر ماده دارای خواص منحصر به فرد خود است که آن را برای برنامه های خاص مناسب می کند.

کاربردهای عناصر پیزو

عناصر پیزو راه خود را به طیف گسترده ای از برنامه ها از جمله لوازم الکترونیکی مصرفی ، دستگاه های پزشکی ، کاربردهای صنعتی ، صنعت خودرو و هوافضا و دفاع پیدا کرده اند.

لوازم الکترونیکی مصرف کننده

در بخش الکترونیک مصرفی ، از عناصر پیزو در دستگاه هایی مانند وزوز ، میکروفن و بلندگو استفاده می شود. آنها همچنین در چاپگرهای جوهر افشان یافت می شوند ، جایی که تخلیه دقیق قطرات جوهر را روی کاغذ تسهیل می کنند.

دستگاه های پزشکی

صنعت پزشکی از استفاده از عناصر پیزو در دستگاه هایی مانند مبدل های اولتراسونیک بهره می برد. این دستگاه ها در تصویربرداری تشخیصی مانند اسکن سونوگرافی و همچنین کاربردهای درمانی مانند لیتوتریپسی برای تجزیه سنگ کلیه مورد استفاده قرار می گیرند.

کاربردهای صنعتی

عناصر پیزو نقش مهمی در کاربردهای صنعتی مانند سیستم های موقعیت یابی دقیق ، سنسورهای لرزش و تجهیزات تمیز کردن اولتراسونیک دارند. آنها همچنین در ساخت نیمه هادی ها و میکروالکترونیک حضور قابل توجهی دارند.

صنعت خودرو

در بخش خودرو ، از عناصر پیزو در انژکتورهای سوخت برای کنترل دقیق تحویل سوخت ، بهبود عملکرد موتور و کاهش انتشار استفاده می شود. آنها همچنین در سنسورها و محرک های مختلف در سراسر وسیله نقلیه مورد استفاده قرار می گیرند.

هوافضا و دفاع

عناصر پیزو کاربردهای بی شماری در صنایع هوافضا و دفاعی از جمله ژیروسکوپ ها ، شتاب سنج ها و سیستم های میرایی لرزش دارند. آنها همچنین در لغو فعال نویز در وسایل نقلیه نظامی و هواپیماها نقش دارند.

مزایا و معایب

مانند هر فناوری ، عناصر پیزو با سهم خود از مزایا و معایب همراه هستند.

مزایا

1. حساسیت و دقت بالا: عناصر پیزو می توانند تغییرات مکانیکی دقیقه را تشخیص دهند و سیگنال های الکتریکی با دقت بالا تولید کنند.

2. مصرف کم مصرف: آنها برای کار به حداقل قدرت نیاز دارند و آنها را برای برنامه های کارآمد با انرژی مناسب می کند.

3. دامنه فرکانس گسترده: عناصر پیزو می توانند در طیف گسترده ای از فرکانس ها کار کنند و آنها را برای کاربردهای مختلف همه کاره می کند.

4. دوام: به دلیل ماهیت حالت جامد و عدم وجود قطعات متحرک ، عناصر پیزو دوام و عمر طولانی بسیار خوبی دارند.

   
   

معایب

1. جابجایی محدود: عناصر پیزو جابجایی های کوچکی را تولید می کنند ، که ممکن است برای برنامه های کاربردی که نیاز به حرکات بزرگ دارند مناسب نباشد.

2. الزامات ولتاژ بالا: برخی از عناصر پیزو برای کار به ولتاژهای بالایی نیاز دارند و نیاز به مدارهای تبدیل انرژی اضافی دارند.

3. حساسیت به دما: عملکرد عناصر پیزو می تواند تحت تأثیر نوسانات دما باشد ، که ممکن است به مکانیسم های جبران دما اضافی نیاز داشته باشد.

   
   

آینده عناصر پیزو

آینده عناصر پیزو امیدوار کننده به نظر می رسد که مواد جدید و تکنیک های تولیدی همچنان توسعه می یابد. تحقیقات مداوم در این زمینه با هدف بهبود کارآیی ، حساسیت و پایداری دما از این عناصر انجام شده است. در نتیجه ، ما می توانیم انتظار داشته باشیم که در سالهای آینده کاربردهای خلاقانه تری از فناوری پیزو را در صنایع مختلف مشاهده کنیم.

پایان

عناصر پیزو از زمان کشف آنها بسیار طولانی شده اند و به دلیل خاصیت منحصر به فرد خود در بسیاری از صنایع بسیار ارزشمند هستند. با ادامه تحقیقات و توسعه ، ما می توانیم انتظار داشته باشیم که پیشرفت های هیجان انگیز در این فناوری را مشاهده کنیم و بیشتر برنامه ها و مزایای آن را گسترش دهیم.

یک عنصر پیزو یک مؤلفه الکترونیکی جایگزین است که با تغییر اندازه آن می تواند با زمینه های مختلف سازگار شود. به طور کلی ، فراوانی لرزش a عنصر پیزوالکتریک به بزرگی جریان ورودی بستگی دارد ، که در فرآیند تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی نقش دارد ، که با ترکیب فیزیکی و شکل یک ماده معین تعیین می شود.  

    صوتی دستگاه های پیزوالکتریک اکنون تقاضای زیادی دارند زیرا از هر جنبه کاربردهای مختلفی دارند. وزوزهای پیزو طیف گسترده ای از اجزای پیزوالکتریک آکوستیک هستند. این ماده مخصوصاً برای تجهیزات هشدار استفاده می شود ، که می تواند صدای واضح را ایجاد کند. اگر شما یک کاربر هستید که به یک دستگاه هشدار احتیاج دارید ، این قطعاً بهترین انتخاب شماست. نه تنها از نظر قیمت معقول بلکه طیف گسترده ای از کاربردهای را نیز ارائه می دهد.

    کیفیت صدا وزوز پیزوالکتریک کاملاً واجد شرایط و عالی است. این امر به ویژه در مورد وزوزهای پیزو که توسط متخصصان طراحی و ساخته شده است صادق است. به عنوان یک خریدار این مؤلفه آکوستیک الکترونیکی ، قبل از خرید باید برخی از ویژگی های اصلی محصول را با دقت مطالعه کنید. فرکانس بدون شک یکی از ویژگی های اجزای پیزوالکتریک با کیفیت بالا است. فرکانس مناسب عامل اصلی فشار صدا ایجاد شده توسط وزوز است. این بدان معنی است که مورد پلاستیکی و وام دهنده پیزوالکتریک باید فرکانس های مطابق داشته باشند.

    تن دومین ویژگی است که باید هنگام خرید در نظر بگیرید وزوز پیزوالکتریک . ماهیت تنال دستگاه می تواند اشکال مختلفی از جمله مداوم یا پالس داشته باشد. البته در سایر سری Buzzer ، انواع دیگری را نیز کشف خواهیم کرد. به طور خلاصه ، وقتی صحبت از صدای وزوز می شود ، ترجیح شما باید انتخاب شما را تعیین کند.

    ما همچنین باید پوسته وزوز را در نظر بگیریم. شما باید مطالب مورد استفاده به عنوان مسکن وزوز را مرور و درک کنید. مواد مختلف ویژگی های مختلفی دارند. این باید به اندازه کافی بادوام باشد تا در برابر فشار از محیط های مختلف مقاومت کند. در عین حال ، باید نحوه نصب وزوز پیزو الکتریک را در نظر بگیرید. پیکربندی نصب صحیح می تواند انتقال صدای عالی را تضمین کند. مواد پوسته وزوز عمدتاً پلاستیکی است ، از جمله LCP ، ABS ، PBS ، PBT ، PPO ، PVC و غیره.

    با گذشت سالها ، تحقیقات مداوم کاربرد عناصر پیزوالکتریک را ساده تر و کارآمدتر کرده است و تولید صنعتی نیز دستخوش تغییرات انقلابی شده است.