Zobrazenia: 550 Autor: Editor stránky Čas zverejnenia: 25.02.2020 Pôvod: stránky
Piezoelektrický prvok, skratka pre piezoelektrický prvok, je zariadenie, ktoré premieňa mechanickú energiu na elektrickú energiu a naopak. Tento fascinujúci fenomén bol využitý na vytvorenie mnohých aplikácií v rôznych priemyselných odvetviach. V tomto článku preskúmame princípy piezoelektrických prvkov a ponoríme sa do niektorých z ich mnohých aplikácií.
Aby sme pochopili, ako piezoelektrické prvky fungujú, musíme sa pozrieť na dva hlavné koncepty: piezoelektrický efekt a materiály použité na ich konštrukciu.
Piezoelektrický efekt je vlastnosťou určitých materiálov, ktoré generujú elektrický náboj, keď sú vystavené mechanickému namáhaniu. Naopak, keď sú tieto materiály vystavené elektrickému poľu, podliehajú mechanickej deformácii. Táto pozoruhodná charakteristika je základom fungovania piezoelektrických prvkov.
Piezoelektrické materiály môžu byť prírodné alebo syntetické. Bežné prírodné materiály zahŕňajú kremeň, topaz a Rochellovu soľ, zatiaľ čo syntetické materiály zahŕňajú keramiku, ako je zirkoničitan titaničitan olovnatý (PZT) a polyméry, ako je polyvinylidénfluorid (PVDF). Každý materiál má svoje jedinečné vlastnosti, vďaka ktorým je vhodný pre špecifické aplikácie.
Piezo prvky si našli cestu do širokej škály aplikácií, vrátane spotrebnej elektroniky, medicínskych zariadení, priemyselných aplikácií, automobilového priemyslu a letectva a obrany.
V sektore spotrebnej elektroniky sa piezoelektrické prvky používajú v zariadeniach, ako sú bzučiaky, mikrofóny a reproduktory. Nachádzajú sa aj v atramentových tlačiarňach, kde uľahčujú presné vytláčanie kvapôčok atramentu na papier.
Lekársky priemysel ťaží z použitia piezoelektrických prvkov v zariadeniach, ako sú ultrazvukové prevodníky. Tieto zariadenia sa používajú pri diagnostickom zobrazovaní, ako je ultrazvukové skenovanie, ako aj v terapeutických aplikáciách, ako je litotrypsia na rozklad obličkových kameňov.
Piezoelektrické prvky zohrávajú dôležitú úlohu v priemyselných aplikáciách, ako sú presné polohovacie systémy, snímače vibrácií a ultrazvukové čistiace zariadenia. Majú tiež významné zastúpenie vo výrobe polovodičov a mikroelektroniky.
V automobilovom sektore sa piezoelektrické prvky používajú v palivových vstrekovačoch na presné riadenie dodávky paliva, zlepšenie výkonu motora a zníženie emisií. Používajú sa aj v rôznych snímačoch a akčných členoch vo vozidle.
Piezoelektrické prvky majú množstvo aplikácií v leteckom a obrannom priemysle, vrátane gyroskopov, akcelerometrov a systémov tlmenia vibrácií. Prispievajú tiež k aktívnemu potlačeniu hluku vo vojenských vozidlách a lietadlách.
Ako každá technológia, aj piezoelektrické prvky majú svoje výhody a nevýhody.
Vysoká citlivosť a presnosť: Piezo prvky dokážu detekovať drobné mechanické zmeny a vytvárať elektrické signály s vysokou presnosťou.
Nízka spotreba energie: Na prevádzku vyžadujú minimálnu energiu, vďaka čomu sú vhodné pre energeticky efektívne aplikácie.
Široký frekvenčný rozsah: Piezo prvky môžu pracovať v širokom rozsahu frekvencií, vďaka čomu sú všestranné pre rôzne aplikácie.
Trvanlivosť: Piezoelektrické prvky majú vďaka svojej polovodičovej povahe a nedostatku pohyblivých častí vynikajúcu odolnosť a dlhú životnosť.
Obmedzený posun: Piezo prvky vytvárajú malé posuny, ktoré nemusia byť vhodné pre aplikácie vyžadujúce veľké pohyby.
Požiadavky na vysoké napätie: Niektoré piezoelektrické prvky vyžadujú na prevádzku vysoké napätie, čo si vyžaduje dodatočné obvody na konverziu energie.
Teplotná citlivosť: Výkon piezoelektrických prvkov môže byť ovplyvnený kolísaním teploty, čo môže vyžadovať dodatočné teplotné kompenzačné mechanizmy.
Budúcnosť piezoelektrických prvkov sa zdá byť sľubná, keďže sa neustále vyvíjajú nové materiály a výrobné techniky. Prebiehajúci výskum v tejto oblasti sa zameriava na zlepšenie účinnosti, citlivosti a teplotnej stability týchto prvkov. V dôsledku toho môžeme v nadchádzajúcich rokoch očakávať ešte viac inovatívnych aplikácií piezo technológie v rôznych odvetviach.
Piezo prvky prešli od svojho objavu dlhú cestu a v mnohých odvetviach sa ukázali ako neoceniteľné vďaka svojim jedinečným vlastnostiam. S pokračujúcim výskumom a vývojom môžeme očakávať ešte vzrušujúcejšie pokroky v tejto technológii, ďalšie rozširovanie jej aplikácií a výhod.
Piezoelektrický prvok je alternatívna elektronická súčiastka, ktorú je možné prispôsobiť rôznym oblastiam zmenou jej veľkosti. Vo všeobecnosti frekvencia vibrácií a piezoelektrický prvok závisí od veľkosti vstupného prúdu, ktorý zohráva úlohu v procese premeny elektrickej energie na mechanickú energiu, ktorá je daná fyzikálnym zložením a tvarom daného materiálu.
Typ |
Jednotka |
MSPS24C35W12 |
Menovité napätie |
VDC |
12 |
Prevádzkové napätie |
VDC |
3~18 |
*Menovitý prúd |
mA |
Max 0,15 |
*.Výstup zvuku pri 10 cm |
dB |
Min 0,85 |
* Rezonančná frekvencia |
Hz |
3500±500 |
Prevádzková teplota |
℃ |
-20~+70 |
Skladovacia teplota |
℃ |
-30~+80 |
Akustické piezoelektrické zariadenia sú teraz veľmi žiadané, pretože majú mnohostranné využitie v každom aspekte. Piezo bzučiaky sú také široké spektrum akustických piezoelektrických komponentov. Používa sa najmä pre poplašné zariadenia, ktoré môžu poskytnúť čistý zvuk. Ak ste používateľom, ktorý potrebuje výstražné zariadenie, toto je určite vaša najlepšia voľba. Nielenže má prijateľnú cenu, ale ponúka aj rozšírené možnosti využitia.
Kvalita zvuku piezoelektrický bzučiak je absolútne kvalifikovaný a vynikajúci. To platí najmä pre piezo bzučiaky navrhnuté a vyrobené profesionálmi. Ako kupujúci tohto elektronického akustického komponentu si musíte pred kúpou dôkladne preštudovať niektoré kľúčové vlastnosti produktu. Frekvencia je nepochybne jednou z charakteristík kvalitných piezoelektrických súčiastok. Dokonalá frekvencia je hlavným faktorom pre akustický tlak generovaný bzučiakom. To znamená, že plastové puzdro a piezoelektrický ohýbač by mali mať zodpovedajúce frekvencie.
Tón je druhou vlastnosťou, ktorú treba zvážiť pri nákupe a piezoelektrický bzučiak . Tónová povaha zariadenia môže mať mnoho podôb, napríklad kontinuálne alebo pulzné. Samozrejme, v ďalších sériách bzučiakov preskúmame aj iné typy. Stručne povedané, pokiaľ ide o zvuk bzučiaka, vašu voľbu by mali určiť vaše preferencie.
Mali by sme zvážiť aj plášť bzučiaka. Musíte si prezrieť a pochopiť materiály použité ako kryt bzučiaka. Rôzne materiály majú rôzne vlastnosti. Mal by byť dostatočne odolný, aby odolal tlaku z rôznych prostredí. Zároveň musíte zvážiť, ako nainštalovať piezoelektrický bzučiak. Správna konfigurácia inštalácie môže zabezpečiť vynikajúci prenos zvuku. Materiál plášťa bzučiaka je hlavne plast, vrátane LCP, ABS, PBS, PBT, PPO, PVC atď.
V priebehu rokov neustály výskum zjednodušil a zefektívnil aplikáciu piezoelektrických prvkov a priemyselná výroba tiež prešla revolučnými zmenami.
