Piezoelectric transducer፡ ዓላማ እና መተግበሪያ

ዝርዝር ሁኔታ:

Piezoelectric transducer፡ ዓላማ እና መተግበሪያ
Piezoelectric transducer፡ ዓላማ እና መተግበሪያ
Anonim

እነዚህ መቀየሪያዎች የጄነሬተሮች ንዑስ ቡድን ናቸው፣ እነሱ በሜካኒካል በተከማቹ የኤሌክትሪክ ክፍያዎች ላይ የተመሰረቱ ናቸው። በውጤቱም, የሚከተለው ግንኙነት ተለይቷል-Q=d P. በዚህ ሁኔታ, d የፓይዞኤሌክትሪክ ሞጁል ነው, እና P ኃይል ነው. እንደ አንድ ደንብ, ቁሱ ኳርትዝ, ቱርማሊን, አኒሊንግ ድብልቆች, ባሪየም, እርሳስ ነው. የፓይዞኤሌክትሪክ ትራንስድራትን ለመንደፍ የመጫኛ ንድፎችን መጠቀም ያስፈልጋል፡ መጭመቅ፣ መታጠፍ፣ መላጨት፣ ውጥረት።

የቀጥታ እና የተገላቢጦሽ የፓይዞኤሌክትሪክ ውጤት

ቀጥታ ውጤቱ በሚከተለው ይገለጻል፡ ጥቅም ላይ የዋለው ክሪስታላይን ቁሳቁስ በተወሰነ ቅደም ተከተል በተደረደሩ በተሞሉ ionዎች ምክንያት ጥልፍልፍ ይፈጥራል። በሂደቱ ውስጥ, ተመሳሳይነት የሌላቸው ቅንጣቶች ተለዋጭ እና እርስ በርስ ይካሳሉ, ይህም የኤሌክትሪክ ገለልተኛነትን ያስከትላል. ክሪስታሎች እንደሚከተለው የሚጠቁሙ ባህሪያት አሏቸው፡

  • ሲምሜትሪ ከአክሱ አንጻር፤
  • የቀደመውን እይታ ከግምት ውስጥ በማስገባት አንድ ጥልፍልፍ ከ ions ጋር ተለዋጭ እና ማካካሻ ይታያል።
የፓይዞኤሌክትሪክ ማስተላለፊያ
የፓይዞኤሌክትሪክ ማስተላለፊያ

በሂደቱ ውስጥ ጥቅም ላይ የዋለው ቁሳቁስ ወደ ኃይል Fx ከተመራ፣ ከዚያ እሱየተበላሸ ነው, በአዎንታዊ እና አሉታዊ ክፍያዎች መካከል ያለው ርቀት ይቀየራል, እና በተሰጠው ዘንግ ውስጥ ያለው አቅጣጫ በኤሌክትሪክ ይሞላል. ይህ ሁሉ በቀመር q=d11Fx የተገለፀ ሲሆን ከግዳጅ ጋር ተመጣጣኝ ነው። ቅንብሩ ከንብረቱ እና ከግዛቱ ጋር የተያያዘ ነው, ስም አለው - የፓይዞኤሌክትሪክ ሞጁል. ኢንዴክሶች የሚወሰኑት በጥንካሬ እና በጠርዝ ነው፣ ነገር ግን አቅጣጫ ከቀየሩ ውጤቱ የተለየ ይሆናል።

በቀጥታ ሂደት ውስጥ ያለው የፓይዞኤሌክትሪክ ትራንስዳይተር በውጭ ሃይሎች ተጽእኖ ስር ያሉትን ክሪስታሎች በኤሌክትሪክ ያሰራጫል። ይህ ተጽእኖ የሚከሰተው ኤሌክትሪክ በሆኑ ንጥረ ነገሮች ተጽእኖ ስር ነው. የመለኪያ መሳሪያዎችን ለመሥራት, የኳርትዝ ክሪስታሎች ያስፈልግዎታል. ማለትም የፓይዞኤሌክትሪክ ተርጓሚው የአሠራር መርህ እንደሚከተለው ነው-በቀጥታ ተጽእኖ, ድርጊቱ የሚከናወነው በመካኒኮች ነው, እና በተቃራኒው, ክሪስታሎች ተበላሽተዋል.

ተጨማሪ የፓይዞ ተጽእኖዎች

ክሪስታል ፖላራይዝድ ማድረግ የሚቻለው ሳህኑ በX፣ Y ዘንጎች ላይ ለሃይሎች ሲጋለጥ ነው። Fy - transverse፣ በFz ምንም ክፍያዎች አልተነሱም። የኳርትዝ ክሪስታል በሶስት መጋጠሚያ መጥረቢያዎች ላይ ይገኛል. የፓይዞኤሌክትሪክ ተርጓሚዎችን ለመጠቀም ውጤቱን የሚያመለክት ጠፍጣፋ መቁረጥ አስፈላጊ ነው. የሚከተለው መግለጫ አለው፡

  • ከፍተኛ ጥንካሬ፤
  • ቮልቴጅ እስከ 108 N/m2 ይፈቀዳል፣በመሆኑም ትልቅ የሚለኩ ሀይሎች ሊኖሩ ይችላሉ፤
  • ግትርነት እና የመለጠጥ፤
  • በውስጥ ያለው አነስተኛ ግጭት፤
  • መረጋጋት፣የማይለወጥ፤
  • የተሰራው ቁሳቁስ ከፍተኛው የጥራት ደረጃ።
የፓይዞኤሌክትሪክ አልትራሳውንድ ተርጓሚ
የፓይዞኤሌክትሪክ አልትራሳውንድ ተርጓሚ

የኳርትዝ ሰሌዳዎች ግፊትን እና ኃይልን በሚለኩ ተርጓሚዎች ውስጥ ብቻ ያገለግላሉ። የቁሳቁስ ጥንካሬን ከግምት ውስጥ በማስገባት ለማቀነባበር አስቸጋሪ ነው, ስለዚህ ከእሱ ቀላል ቅርጽ ተፈጥሯል. ሞጁሉ በቋሚ የሙቀት መጠን ቋሚ ነው. የሚጨምር ከሆነ, በዚህ ሁኔታ ውስጥ በሞጁል ውስጥ መቀነስ አለ. የፓይዞኤሌክትሪክ ባህሪያቶቹ በ573 ዲግሪ ሴልሺየስ ይጠፋሉ::

የመሣሪያው እና የመለኪያ ወረዳዎች መግለጫ

የፓይዞኤሌክትሪክ ግፊት ተርጓሚ የሚከተለው መዋቅር አለው፡

  • ሜምብራን፣ ይህም የጉዳዩ የታችኛው ክፍል ነው፤
  • የውጩ ሽፋን መሬት ላይ ነው፣ እና መካከለኛው በኳርትዝ ተሸፍኗል፤
  • ሳህኖች ከፍተኛ የመቋቋም ችሎታ አላቸው፣ በትይዩ የተገናኙ፤
  • የኬብሉ ፎይል እና ውስጠኛው ኮር በክዳን በተዘጋ ጉድጓድ ውስጥ ተጣብቀዋል።

የውጤት ሃይሉ አነስተኛ ነው፣ በዚህ ረገድ ትልቅ ተቃውሞ ያለው ማጉያ ቀርቧል። በመሠረቱ, ቮልቴጁ በመግቢያው ዑደት አቅም ላይ የተመሰረተ ነው. የተርጓሚው ባህሪያት ስሜታዊነት እና አቅምን ያመለክታሉ. በመሠረቱ, ይህ ክፍያ እና የመሳሪያው የራሱ ጠቋሚዎች ናቸው. በጠቅላላ ከተሰላ፣ የሚከተለው የውፅአት ሃይል ይገኛል፡ Sq=q/F ወይም Uxx=d11 ረ/ሲo

የፍሪኩዌንሲ ክልልን ለማስፋት የሚለኩ ዝቅተኛ ተለዋዋጮችን ወደ ቋሚ የሰዓት ዑደት መጨመር አስፈላጊ ነው። በማብራት ይህን ማድረግ ቀላል ነውከመሳሪያው ጋር በትይዩ የሚገኙትን capacitors. በዚህ ሁኔታ ግን የውጤት ቮልቴጅ ይቀንሳል. የጨመረው ተቃውሞ ስሜታዊነት ሳይቀንስ ክልሉን ያሰፋዋል. ነገር ግን እሱን ለመጨመር የተሻሻሉ የማግለል ጥራቶች እና ከፍተኛ ተከላካይ ግብዓት ያላቸው ማጉያዎች ያስፈልጋሉ።

የመለኪያ ወረዳዎች መግለጫ

የልዩ እና የገጽታ መቋቋም የራሳቸውን ይወስናሉ፣ እና የኳርትዝ ዋናው አካል ከፍ ያለ ነው፣ ስለዚህ የፓይዞኤሌክትሪክ ትራንስዱስተር መታተም አለበት። በውጤቱም, ጥራቱ ይሻሻላል እና መሬቱ ከእርጥበት እና ከቆሻሻ ይጠበቃል. የዳሳሽ መለኪያ ወረዳዎች እንደ ከፍተኛ ተከላካይ ማጉያዎች ተፈጥረዋል፣ እነዚህም በመስክ-ተፅዕኖ ትራንዚስተር ውፅዓት ደረጃ እና የማይገለበጥ ማጉያ ከኦፕሬሽናል መሳሪያ ጋር። ቮልቴጅ ለግብአት እና ለውጤቱ ይቀርባል።

የፓይዞኤሌክትሪክ ተርጓሚዎች ፔፕ
የፓይዞኤሌክትሪክ ተርጓሚዎች ፔፕ

ነገር ግን ይህ ጊዜው ያለፈበት የፓይዞኤሌክትሪክ ተርጓሚ ጉድለት ነበረበት፡

  • የውፅአት ቮልቴጅ ጥገኛ እና ከዳሳሽ መጠን ጋር በተገናኘ ስሜታዊነት፤
  • በሙቀት ሁኔታዎች ምክንያት የሚቀየር ያልተረጋጋ አቅም።

የማጉያው ቮልቴጅ እና ትብነት የሚወሰነው በሚፈቀደው ስህተት ነው፣ የተካተተው የተረጋጋ መጠን በC1 ከተጨመረ። ቀመር፡ ys=(ΔCo + ΔCk)/(Co+Ck +C1. ከተቀየረ በኋላ፡ S=Ubx/F እናገኛለን። ውህዱ በቅደም ተከተል ከጨመረ እና እነዚህ ተለዋዋጮች ይጨምራሉ። የመለኪያ ዑደቱ በሚከተለው ይገለጻል፡

  • ቋሚ የጊዜ መስመር፤
  • መቋቋም R የሚወሰነው በግብአት ትርፍ፣ በሰንሰሮች፣ በኬብሎች መነጠል እና አር3;
  • MOS ትራንዚስተሮች ከመስክ መሳሪያዎች የበለጠ ጠንካሮች ናቸው ነገር ግን ከፍተኛ የድምጽ ደረጃ አላቸው፤
  • R3 ቮልቴጅን ያረጋጋል፣ እሴቱ እንደ ~ 1011 Ohm.

የመጨረሻውን ተለዋዋጭ በመተንተን ቋሚው የጊዜ መስመር እንደሚከተለው ነው ብለን መገመት እንችላለን፡ t ≦ 1c. ዛሬ መሣሪያዎች ለመሙላት የፓይዞኤሌክትሪክ ዳሳሾችን ከቮልቴጅ ማጉያዎች ጋር መጠቀም ይችላሉ።

የመሣሪያ ጥቅሞች

የፓይዞኤሌክትሪክ ተርጓሚው የሚከተሉት ጥቅሞች አሉት፡

  • ቀላል መዋቅራዊ ስብሰባ፤
  • ልኬቶች፤
  • አስተማማኝነት፤
  • የሜካኒካል ቮልቴጅ ወደ ኤሌክትሪክ ክፍያ መለወጥ፤
  • በፍጥነት ሊለካ የሚችል

  • ተለዋዋጮች።

እንደ ኳርትዝ ያለ ቁሳቁስ ከሆነ፣ እሱም ለሰውነት ተስማሚ ሁኔታ ቅርብ ከሆነ፣ መካኒኮችን ወደ ኤሌክትሪክ ክፍያ መቀየር በትንሹ ከ -4 እስከ -6 ስህተት ሊሆን ይችላል። ይሁን እንጂ የከፍተኛ ትክክለኛነት ቴክኖሎጂ እድገት ኪሳራ ትክክለኛነትን የመገንዘብ ችሎታን አሻሽሏል. በውጤቱም ፣እነዚህ የፓይዞኤሌክትሪክ ተርጓሚዎች ለሃይሎች ፣ግፊት እና ሌሎች አካላት በጣም ተስማሚ ናቸው ብለን መደምደም እንችላለን።

የፓይዞኤሌክትሪክ ተርጓሚዎች መተግበሪያ
የፓይዞኤሌክትሪክ ተርጓሚዎች መተግበሪያ

PET ማጣደፍ የሚከተለው መዋቅር አለው፡

  • ሁሉም ቁሳቁሶች ከቲታኒየም መሰረት ጋር ተያይዘዋል፤
  • ሁለት በአንድ ጊዜ የፓይዞኤሌክትሪክ አባሎች በርተዋል።ከኳርትዝ፤
  • ከፍተኛ-ትፍገት የማይነቃነቅ ክብደት ለዝቅተኛ ልኬቶች የተነደፈ፤
  • ምልክት ማስወገድ ከነሐስ ፎይል፤
  • እሷ በተራው ከተሸጠው ገመድ ጋር ተያይዟል፤
  • ዳሳሽ በባርኔጣ የተሸፈነው ወደ መሰረቱ፤
  • ሜትሩን በእቃው ላይ ለመጠገን፣ ክርውን ይቁረጡ።

ምንም እንኳን ብዙ ቢሆንም ሴንሰሩ በጣም የተረጋጋ እና ጥቅጥቅ ያለ ነው። በ150 ሜ/ሰ2

የለዋጮች ንድፍ ባህሪያት

የፍጥነት መለኪያ ዳሳሽ ለመሥራት አስፈላጊ ከሆነ የፓይዞ ዳሳሽ ሳህኖችን ከመሠረቱ ጋር በትክክል ማያያዝ አስፈላጊ ነው። ይህ እርምጃ የሚከናወነው በመሸጥ ነው. ገመዱ የሚከተሉትን መስፈርቶች ማሟላት አለበት፡

  • የመከላከያ መከላከያ ከፍተኛ መሆን አለበት፤
  • ስክሪኑ ከሳሎን ቀጥሎ ተቀምጧል፤
  • ፀረ-ንዝረት፤
  • ተለዋዋጭነት።

ይህም ገመዱ በማጉያው ግቤት ላይ መንቀጥቀጥ የለበትም። ጣልቃ ገብነት እንዳይፈጠር የመለኪያ ዑደት በሲሜትራዊ ሁኔታ ይፈጠራል. በ አነፍናፊ ውስጥ, ግንኙነት asymmetric, እርሳሶች የመቋቋም እና መያዣው ውጫዊ ሳህኖች መካከል ማገጃ ለማግኘት በሚያስችል መንገድ የተገናኘ ነው. የተፈለገውን ውጤት ለማግኘት, ሜትር በሂደቱ ውስጥ ጥቅም ላይ ከሚውሉ ያልተለመዱ ቁሶች እንዲሠራ ያስፈልጋል. ንጥረ ነገሮቹ በማዕከላዊው ክፍል ውስጥ ባሉ ቀዳዳዎች እና በሻንጣው ላይ በተሰነጣጠሉ ኢንሱሌተሮች በኩል በማጉያው ላይ ተጭነዋል።

የንዝረት መለኪያ መሳሪያዎች ባህሪዎች

የመለኪያ መሳሪያውን ስሜት ለመጨመር ከፍተኛ ሞጁል ፒኢዞኤሌክትሪክ ንጥረ ነገሮችን መጠቀም ያስፈልጋል። ይህቁሱ በአንድ ረድፍ ውስጥ በትይዩ ተቀምጧል እና ከብረት ጋዞች እና ሳህኖች ጋር የተገናኘ ነው. ለተመሳሳይ ውጤት, በማጠፍ ላይ የሚሰሩ ንጥረ ነገሮች አሁንም ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ. ነገር ግን፣ ዝቅተኛ ድግግሞሽ እና ከመጭመቂያ መካኒኮች ያነሱ ናቸው።

ቁሱ ባይሞርፍ ሊሆን ይችላል፣ ብዙ ጊዜ በተከታታይ ወይም በትይዩ ይሰበሰባል፣ ሁሉም በአዎንታዊው በሚገኙ መጥረቢያዎች ላይ የተመሰረተ ነው። እንደ አንድ ደንብ, እነዚህ ሁለት ሳህኖች ናቸው. ገለልተኛው ንብርብር ግምት ውስጥ ከገባ፣ ከፓይዞኤሌክትሪክ ኤለመንት ይልቅ በአማካይ ውፍረት ያለው ከብረት የተሰራ ተደራቢ መጠቀም ይቻላል።

የፓይዞኤሌክትሪክ ተርጓሚዎች የአሠራር መርህ
የፓይዞኤሌክትሪክ ተርጓሚዎች የአሠራር መርህ

በቂ ቀስ ብለው የሚንቀሳቀሱ ምልክቶችን ለመለካት የሚከተሉትን ያድርጉ፡

  • የፓይዞኤሌክትሪክ ተርጓሚ በ oscillator ውስጥ ተካትቷል፤
  • ክሪስታል በሚያስተጋባ ድግግሞሽ ላይ ነው፤
  • ጭነቱ እንደተከሰተ ጠቋሚዎቹ ይለወጣሉ።

ዛሬ የፓይዞ አክስሌሮሜትሮች ከፍተኛ ድግግሞሽ ሊሆኑ የሚችሉ ጠንካራ ስሜታዊነት ያላቸው የላቀ መሳሪያዎች ናቸው።

አማራጭ የኃይል ምንጭ በመቀየሪያዎች

ከታዋቂ እና ተሟጦ ኤሌክትሪክ የማመንጨት ዘዴዎች አንዱ የሞገድ ሃይል ነው። እንደነዚህ ያሉት ጣቢያዎች በውኃ ውስጥ አካባቢ ውስጥ በቀጥታ ተጭነዋል. ይህ ክስተት ከፀሀይ ጨረሮች ጋር የተቆራኘ ነው, ይህም የአየር ብዛትን ያሞቀዋል, በዚህ ምክንያት ሞገዶች ይነሳሉ. የዚህ ክስተት ዘንግ የኢነርጂ ጥንካሬ አለው, እሱም የሚወሰነው በነፋስ ጥንካሬ, የአየር ግንባሮች ስፋት, የትንፋሽ ቆይታ ጊዜ ነው.

እሴቱ ጥልቀት በሌለው ውሃ ውስጥ ሊለዋወጥ ወይም በአንድ ሜትር 100 ኪሎዋት ሊደርስ ይችላል።የፓይዞኤሌክትሪክ ሞገድ ኢነርጂ መለወጫ በተወሰነው መርህ መሰረት ይሰራል. የውሃው መጠን በማዕበል በኩል ይነሳል, በሂደቱ ውስጥ አየር ከመርከቧ ውስጥ ይጨመቃል. ከዚያም ፍሰቶቹ በተገላቢጦሽ ተርባይን በኩል ይለፋሉ. የማዕበሉ እንቅስቃሴ ምንም ይሁን ምን አሃዱ በተወሰነ አቅጣጫ ይሽከረከራል።

የፓይዞኤሌክትሪክ ግፊት አስተላላፊዎች
የፓይዞኤሌክትሪክ ግፊት አስተላላፊዎች

ይህ መሳሪያ አዎንታዊ ባህሪ አለው። እስከ ዛሬ ድረስ የንድፍ መሻሻል አይተነበይም, ምክንያቱም የአሠራሩ ቅልጥፍና እና መርህ በሁሉም ነባር መንገዶች ተረጋግጧል. በቴክኖሎጂ እድገት ሂደት ውስጥ ተንሳፋፊ ጣቢያዎች ሊገነቡ ይችላሉ።

Ultrasonic piezoelectric transducer

ይህ መሳሪያ የተነደፈው ተጨማሪ ቅንብሮችን በማይፈልግበት መንገድ ነው። የማስታወሻ ማገጃ የተገጠመለት ሲሆን ይህም ቴክኒካዊ ውጤቱን ይሰጣል. የመቆጣጠሪያ እና የመለኪያ መሳሪያዎችን ይመለከታል. እንደነዚህ ያሉ መሳሪያዎች በአይነት, በቴክኒካዊ ባህሪያት ይለያያሉ, በንድፍ እና በዓላማው መረጃ ላይ በትንሹ ስህተቶች የተጠናቀሩ ናቸው. ሁሉም መስፈርቶች በንድፍ ላይ ተመስርተው ይታሰባሉ።

ለእነዚህ ሁሉ መሳሪያዎች ደረጃውን የጠበቀ የፍጥረት እቅድ ቀርቧል፡- ጉድለት ማወቂያ፣ቤት፣ኤሌክትሮዶች፣በመሠረቱ ላይ የተጣበቀ ዋናው አካል፣ኮር፣ፎይል እና ሌሎች ቁሳቁሶች። ለአልትራሳውንድ ፓይዞኤሌክትሪክ ተርጓሚ የመገልገያ ሞዴል ነው። በመሳሪያው መሰረት የተጫነውን ድምጽ በመጠቀም ውሂብ በቀጥታ እንዲቀበሉ ያስችልዎታል።

Piezo ተርጓሚ መተግበሪያዎች

መሳሪያ ያላቸውቀጥተኛ ተጽእኖ ኃይልን, ግፊትን, ፍጥነትን በሚለኩ መሳሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. ከፍተኛ ድግግሞሽ እና ጥንካሬ አላቸው. ግብረ መልስ ያለው መሳሪያ በአልትራሳውንድ ንዝረት ፣ ጭንቀትን ወደ መበላሸት መለወጥ ፣ ማመጣጠን ጥቅም ላይ ይውላል። ሁለቱም ተፅዕኖዎች በአንድ ጊዜ ከግምት ውስጥ ከገቡ፣ ይህ አማራጭ አንድን የኃይል አይነት በፍጥነት ወደ ሌላ ለሚቀይሩ ፒዞሬዞነተሮች ተስማሚ ነው።

የፓይዞኤሌክትሪክ ሞገድ የኃይል ማስተላለፊያ
የፓይዞኤሌክትሪክ ሞገድ የኃይል ማስተላለፊያ

አዎንታዊ መሳሪያዎች፣ በተቃራኒው አቅጣጫ የተገናኙ፣ በአውቶማቲክ ማወዛወዝ ላይ ይሰራሉ እና በጄነሬተሮች ውስጥ ያገለግላሉ። በትክክል ሲፈጠሩ ከፍተኛ መረጋጋት ስላላቸው የመተግበሪያቸው ወሰን ሰፊ ነው. ብዙ ጊዜ፣ የሚፈለገውን ውጤት ለማግኘት እና ትክክለኛውን መረጃ ለማግኘት በርካታ የፓይዞ አስተጋባዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ።

የለዋጮች ጉዳቶች

እነዚህ መሳሪያዎች እጅግ በጣም ብዙ ቁጥር ያላቸው አዎንታዊ ገጽታዎች አሏቸው። ሆኖም፣ እነሱም አሉታዊ ባህሪያት አሏቸው፡

  • የውጤት መቋቋም - ከፍተኛው፤
  • የመለኪያ ወረዳዎች እና ኬብሎች በጥብቅ መስፈርቶች እና መመሪያዎች መሰረት መፈጠር አለባቸው።

የፓይዞኤሌክትሪክ ተርጓሚው ስሌት መጀመሪያ የማስተጋባት ድግግሞሹን ቀመር ያወጣል፡ Fp=0.24 ·c·. የሰሌዳ ውፍረት፡ h=Fp a2 / 0.24 c=35 103 25 10 -6/ 0.24 2900=1.257 10-3m. የኢነርጂ ባህሪያት እንደሚከተለው ይሰላሉ፡- Wak =Wak.ud S=40 4.53 10-3.

የሚመከር: