- П'єзоелектричний ефект:
- Зворотний п'єзоелектричний ефект:
- П'єзоелектричний перетворювач:
- Перетворення сили в електроенергію за допомогою п’єзоелектричного перетворювача:
- Схема ланцюга п’єзоелектричного перетворювача:
- Робоча:
Деякі кристали, такі як титанат барію, кварц, танталіт літію тощо, мають властивість виробляти електроенергію під дією сили чи тиску на них за певних умов. Крім того, вони можуть працювати в зворотному напрямку, перетворюючи поданий через них електричний сигнал у вібрації. Отже, вони використовуються як перетворювачі у багатьох додатках. Їх називають п'єзоелектричними матеріалами. Отже, п’єзоелектричний перетворювач виробляє напругу при прикладенні до них сили і навпаки. Спочатку розглянемо деякі застосування п'єзоелектричного перетворювача з подальшим визначенням.
П'єзоелектричний ефект:
1. Механічний аналізатор напружень:
Основним застосуванням є аналізатор напружень для колон у будівлі, де вимірюється пропорційна напруга, що виробляється при напруженні над кристалом, і може бути розрахована відповідна напруга.
2. Запальнички:
Запальничка газового пальника та запальничка також дотримуються того самого правила п'єзоелектричного ефекту, який виробляє електричний імпульс від сили, що виникає при раптовому впливі спускового гачка на матеріал всередині них.
П’єзоелектричний ефект визначається як зміна електричної поляризації, яка виникає в певних матеріалах при дії механічних напружень.
Зворотний п'єзоелектричний ефект:
1. Кварцові годинники:
Всередині нашого годинника є кварцовий резонатор, який працює як генератор. Елемент - діоксид кремнію. Електричний сигнал, що подається через кристал, змушує його періодично вібрувати, що, в свою чергу, регулює передачі всередині нашого годинника.
2. П’єзо-зумери:
Звукові сигнали широко використовуються в багатьох додатках, таких як індикатор заднього ходу автомобіля, комп'ютери та ін. У цьому випадку при подачі напруги на певній величині та частоті на згаданому кристалі вони мають тенденцію вібрувати. Вібрація може бути спрямована в приміщення з невеликим отвором, що робить його чутним звуком.
Зворотний п’єзоефективний ефект визначається як деформація або деформація, що утворюються в певних матеріалах при дії електричного поля.
П'єзоелектричний перетворювач:
Вгорі - дешевий тритермінальний п’єзоелектричний перетворювач, що використовується в п’єзо-зумері 12 В, який видає звук із наведеною нижче схемою схеми. Там, де чорний корпус стає конструкцією для створення звукового звуку.
Перетворення сили в електроенергію за допомогою п’єзоелектричного перетворювача:
Спробуємо експериментувати з п'єзоелектричним ефектом, перетворюючи силу в сигнал малої напруги за допомогою п'єзоелектричного перетворювача. Тоді спробуємо накопичити енергію, вироблену під дією сили чи тиску.
Пайка клем:
Пайка дроту до п’єзоелектричного перетворювача є основною частиною їх використання. Будьте обережні, щоб не перегріти поверхню, оскільки вона тане навіть за низької температури протягом декількох секунд. Тому спробуйте розплавити свинець у паяльнику та опустити розплавлений припій на поверхню. Для цієї операції буде достатньо позитивних і негативних клем, що можна побачити на малюнку вище.
Операція:
П'єзоелектричний перетворювач видає розривний або змінний вихід при прикладенні до нього багаторазового зусилля натискання. Тому його слід виправити, щоб зробити його постійним або придатним для постійного використання. Отже, для вищої ефективності випрямлення, що становить 80% або вище, ми збираємось використовувати випрямляч з повною хвилею. Або ми можемо використовувати комбінацію з чотирьох діодів у мостовій конфігурації, або пакет із вбудованим мостовим діодом, як RB156. Ось посилання на побудову повного хвильового випрямляча з фільтром.
Отже, тут застосовується та сама концепція, де змінний вихідний сигнал від п'єзоелектричного перетворювача перетворюється в постійний струм і зберігається всередині вихідного конденсатора. Потім накопичена енергія розсіюється через світлодіод з контрольованим виходом. Отже, розсіювання накопиченої енергії буде видно.
Схема ланцюга п’єзоелектричного перетворювача:
Нижче наведена принципова схема ланцюга п’єзоелектричного перетворювача, де енергія, що зберігається в конденсаторі, буде розсіюватися лише тоді, коли тактильний перемикач закритий.
Конденсатор, що використовується на виході, може бути збільшений ще більше для збільшення ємності накопичувача, однак кількість п'єзоелектричних перетворювачів також слід збільшити. Отже, тут це 47 мкФ.
Робоча:
Як пояснювалося в моделюванні вище, з'єднання здійснюються в макеті. Але причиною використання двох п'єзоелектричних перетворювачів є збільшення кількості енергії, що виробляється за короткий проміжок часу. Спочатку ми даємо безперервне простукування через перетворювачі.
Після досягнення необхідного рівня напруги ми натискаємо тактильний перемикач, і світлодіод на мить світиться.
Причина мигання світлодіода, як показано нижче, полягає в тому, що використовуваний конденсатор 47 мкФ може зберігати лише стільки енергії, щоб протягом декількох секунд моргати світлодіод. Кількість виробленої та накопиченої енергії можна збільшити за рахунок збільшення кількості перетворювачів та значення конденсатора. Відео нижче демонструє вище процес в Виконані кроки.