Uzziniet par Pjezo elementu un tā lietojumprogrammām

Pjezo elements, kas ir īss pjezoelektriskajam elementam, ir ierīce, kas mehānisko enerģiju pārvērš elektriskajā enerģijā un otrādi. Šī aizraujošā parādība ir izmantota, lai izveidotu daudzus lietojumus dažādās nozarēs. Šajā rakstā mēs izpētīsim Pjezo elementu principus un iedziļināsies dažās no viņu daudzajām lietojumprogrammām.

Kā darbojas pjezo elementi

Lai saprastu, kā darbojas pjezo elementi, mums jāaplūko divi iesaistītie galvenie jēdzieni: pjezoelektriskais efekts un to konstrukcijā izmantotie materiāli.

Pjezoelektriskais efekts

Pjezoelektriskais efekts ir noteiktu materiālu īpašība, kas ģenerē elektrisko lādiņu, ja to pakļauts mehāniskam spriegumam. Un otrādi, ja šie materiāli ir pakļauti elektriskajam laukam, tie notiek mehāniskai deformācijai. Šī ievērojamā īpašība ir pamats pjezo elementu darbībai.

Izmantotie materiāli

Pjezoelektriskie materiāli var būt dabiski vai sintētiski. Parastie dabiskie materiāli ietver kvarcu, topāzu un rošela sāli, savukārt sintētiskie materiāli ietver keramiku, piemēram, svina cirkonāta titanātu (PZT) un polimērus, piemēram, polivinilidēna fluorīdu (PVDF). Katram materiālam ir savas unikālās īpašības, kas padara to piemērotu īpašām lietojumprogrammām.

Pjezo elementu pielietojumi

Pjezo elementi ir atraduši ceļu uz plašu lietojumu klāstu, ieskaitot patēriņa elektroniku, medicīnas ierīces, rūpniecības lietojumprogrammas, automobiļu rūpniecību, kā arī kosmosa un aizsardzību.

Patēriņa elektronika

Patērētāju elektronikas nozarē pjezo elementi tiek izmantoti tādās ierīcēs kā Buzzers, mikrofoni un skaļruņi. Tie ir atrodami arī tintes printeros, kur tie atvieglo precīzu tintes pilienu izmešanu uz papīra.

Medicīniskās ierīces

Medicīnas nozare gūst labumu no pjezo elementu izmantošanas tādās ierīcēs kā ultraskaņas devēji. Šīs ierīces tiek izmantotas diagnostikas attēlveidošanā, piemēram, ultraskaņas skenēšanā, kā arī terapeitiskos lietojumos, piemēram, litotripsijā nieru akmeņu sadalīšanai.

Rūpniecības pielietojumi

Pjezo elementiem ir būtiska loma rūpniecības lietojumos, piemēram, precīzas pozicionēšanas sistēmās, vibrācijas sensoros un ultraskaņas tīrīšanas iekārtās. Viņiem ir arī ievērojama klātbūtne pusvadītāju un mikroelektronikas ražošanā.

Automobiļu rūpniecība

Automobiļu nozarē pjezo elementi tiek izmantoti degvielas iesmidzinātājos, lai precīzi kontrolētu degvielas piegādi, uzlabotu motora veiktspēju un samazinātu emisijas. Tie tiek izmantoti arī dažādos sensoros un izpildmehānismos visā transportlīdzeklī.

Aviācijas un aizsardzība

Pjezo elementiem ir daudz lietojumu aviācijas un aizsardzības nozarē, ieskaitot žiroskopus, akselerometrus un vibrācijas slāpēšanas sistēmas. Viņi arī veicina aktīvo trokšņa atcelšanu militāros transportlīdzekļos un lidmašīnās.

Priekšrocības un trūkumi

Tāpat kā jebkura tehnoloģija, arī pjezo elementi ir saistīti ar savu priekšrocību un trūkumu daļu.

Priekšrocības

1. Augsta jutība un precizitāte: Pjezo elementi var noteikt minūtes mehāniskas izmaiņas un ar augstu precizitāti radīt elektriskos signālus.

2. Zema enerģijas patēriņš: tiem ir nepieciešama minimāla jauda, ​​padarot tos piemērotus energoefektīviem lietojumiem.

3. Plaša frekvenču diapazons: Pjezo elementi var darboties plašā frekvenču diapazonā, padarot tos daudzveidīgus dažādiem lietojumiem.

4. Izturība: Sakarā ar to cietā stāvokļa raksturu un kustīgo daļu trūkumu, pjezo elementiem ir lieliska izturība un ilga mūža garumā.

   
   

Trūkumi

1. Ierobežots pārvietojums: Pjezo elementi rada nelielus pārvietojumus, kas varētu nebūt piemēroti lietojumprogrammām, kurām nepieciešama lielas kustības.

2. Augsta sprieguma prasības: Dažiem pjezo elementiem ir nepieciešams liels spriegums darbībai, un tas prasa papildu jaudas pārveidošanas ķēdes.

3. Temperatūras jutība: Pjezo elementu veiktspēju var ietekmēt temperatūras svārstības, kurām var būt nepieciešami papildu temperatūras kompensācijas mehānismi.

   
   

Pjezo elementu nākotne

Pjezo elementu nākotne šķiet daudzsološa, jo turpina attīstīt jaunus materiālus un ražošanas paņēmienus. Pašreizējā pētījuma šajā jomā mērķis ir uzlabot šo elementu efektivitāti, jutīgumu un temperatūras stabilitāti. Tā rezultātā mēs varam sagaidīt, ka nākamajos gados dažādās nozarēs redzēsim vēl novatoriskākus Pjezo tehnoloģijas pielietojumus.

Secinājums

Pjezo elementi kopš to atklāšanas ir nogājuši garu ceļu un daudzās nozarēs ir izrādījušies nenovērtējami to unikālo īpašumu dēļ. Turpinot pētniecību un attīstību, mēs varam sagaidīt, ka redzēsim vēl aizraujošākus sasniegumus šajā tehnoloģijā, vēl vairāk paplašinot tās lietojumprogrammas un ieguvumus.

Pjezo elements ir alternatīvs elektronisks komponents, kuru var pielāgot dažādiem laukiem, mainot tā lielumu. Kopumā a vibrācijas biežums Pjezoelektriskais elements ir atkarīgs no ieejas strāvas lieluma, kam ir nozīme elektriskās enerģijas pārvēršanas procesā mehāniskā enerģijā, ko nosaka dotā materiāla fiziskais sastāvs un forma.  

    Akustisks Pjezoelektriskās ierīces tagad ir ļoti pieprasītas, jo tām ir vairāki lietojumi visos aspektos. Pjezo buzzers ir tik plašs akustisko pjezoelektrisko komponentu klāsts. To īpaši izmanto trauksmes aprīkojumam, kas var nodrošināt skaidru skaņu. Ja esat lietotājs, kuram nepieciešama trauksmes ierīce, šī noteikti ir jūsu labākā izvēle. Tas ir ne tikai par saprātīgu cenu, bet arī piedāvā paplašinātu lietojumu klāstu.

    Skaņas kvalitāte Pjezoelektriskais signāls ir absolūti kvalificēts un lielisks. Tas jo īpaši attiecas uz Pjezo Buzzers, ko izstrādājuši un ražoti profesionāļi. Kā šī elektroniskā akustiskā komponenta pircējs pirms pirkšanas rūpīgi jāizpēta dažas produkta galvenās funkcijas. Frekvence neapšaubāmi ir viena no augstas kvalitātes pjezoelektrisko komponentu īpašībām. Ideāla frekvence ir galvenais skaņas spiediena faktors, ko rada skaņas signāls. Tas nozīmē, ka plastmasas korpusam un pjezoelektriskajam benderam jābūt atbilstošām frekvencēm.

    Tonis ir otrā īpašība, kas jāņem vērā, iegādājoties a Pjezoelektriskais signāls . Ierīces tonālais raksturs var būt daudzos veidos, piemēram, nepārtrauktā vai impulsā. Protams, citās Buzzer sērijās mēs izpētīsim arī citus veidus. Īsāk sakot, kad runa ir par skaņas skaņu, jūsu izvēlei vajadzētu noteikt jūsu izvēli.

    Mums vajadzētu apsvērt arī skaņas signāla apvalku. Jums ir jāpārskata un jāsaprot materiāli, ko izmanto kā skaņas korpusu. Dažādiem materiāliem ir atšķirīgas īpašības. Tam jābūt pietiekami izturīgam, lai izturētu spiedienu no dažādām vidēm. Tajā pašā laikā jums jāapsver, kā instalēt pjezoelektrisko signālu. Pareizā instalēšanas konfigurācija var nodrošināt lielisku skaņas pārnesi. Buzzer apvalka materiāls galvenokārt ir plastmasa, ieskaitot LCP, ABS, PBS, PBT, PPO, PVC utt. Pēc tam mūsu uzņēmumam šajā sakarā būs saistīti raksti.

    Gadu gaitā nepārtraukti pētījumi ir padarījuši pjezoelektrisko elementu pielietojumu vienkāršāku un efektīvāku, un rūpnieciskā ražošana ir veikusi arī revolucionāras izmaiņas.