- Piezoelektrični efekt:
- Inverzni piezoelektrični efekt:
- Piezoelektrični pretvarač:
- Pretvaranje sile u električnu energiju pomoću piezoelektričnog pretvarača:
- Dijagram kruga piezoelektričnog pretvarača:
- Radno:
Pojedini kristali poput barijevog titanata, kvarca, litijevog tantalita itd. Imaju svojstvo proizvodnje električne energije pritiskom sile ili pritiska na njih pod određenim rasporedom. Također, mogu raditi obrnuto pretvarajući električni signal primijenjen preko njih u vibracije. Stoga se koriste kao pretvarači u mnogim primjenama. Oni se nazivaju piezoelektričnim materijalima. Dakle, piezoelektrični pretvarač proizvodi napon pri djelovanju sile na njih i obrnuto. Prvo, pogledajmo neke od primjena piezoelektričnog pretvarača nakon čega slijedi definicija.
Piezoelektrični efekt:
1. Mehanički analizator napona:
Glavna primjena je analizator napona za stupove u zgradama gdje se mjeri proporcionalni napon koji nastaje pri naprezanju preko kristala i može se izračunati odgovarajuće naprezanje.
2. Upaljači:
Upaljač na plinski plamenik i upaljač za cigarete također se pridržavaju istog pravila piezoelektričnog efekta koji proizvodi električni impuls na silu nastalu naglim udarcem okidača na materijal u njima.
Piezo električni efekt definira se kao promjena električne polarizacije koja nastaje u određenim materijalima kada je izložena mehaničkim naprezanjima.
Inverzni piezoelektrični efekt:
1. Kvarcni sat:
Unutar našeg sata nalazi se kvarcni rezonator koji radi kao oscilator. Element je silicijev dioksid. Električni signal primijenjen preko kristala omogućuje mu povremeno titranje, što zauzvrat regulira zupčanike unutar našeg sata.
2. Piezo zujalice:
Zujalice se široko koriste u mnogim aplikacijama poput pokazivača za vožnju unatrag, računala i sl. U ovom slučaju, pri primjeni napona na određenoj veličini i frekvenciji na gore spomenutom kristalu imaju tendenciju da titraju. Vibracije se mogu preusmjeriti u smješteni prostor s malim otvorom čineći ga zvučnim zvukom.
Inverzni Piezo električni efekt definira se kao deformacija ili deformacija nastala u određenim materijalima kada se podvrgnu električnom polju.
Piezoelektrični pretvarač:
Iznad je jeftini tri terminala piezoelektrični pretvarač koji se koristi u 12V Piezo Buzzeru koji proizvodi zvuk sa donjim rasporedom kruga. Gdje crno kućište postaje struktura za stvaranje zvučnog zvuka.
Pretvaranje sile u električnu energiju pomoću piezoelektričnog pretvarača:
Pokušajmo eksperimentirati piezoelektrični efekt pretvaranjem sile u signal malog napona pomoću diska piezoelektričnog pretvarača. Pokušajmo zatim pohraniti energiju proizvedenu silom ili pritiskom.
Lemljenje terminala:
Lemljenje žice na piezoelektrični pretvarač glavni je dio njihove upotrebe. Pazite da se površina ne pregrije, jer se istopi i na niskoj temperaturi nekoliko sekundi. Stoga pokušajte otopiti olovo u lemilu i istopiti otopljeni lem preko površine. Za ovu operaciju bit će dovoljni pozitivni i negativni terminali koji se mogu vidjeti na gornjoj slici.
Operacija:
Piezoelektrični pretvarač proizvodi prekidni ili izmjenični izlaz pri primjeni ponovljene sile tapkanja preko njega. Stoga ga treba ispraviti da bi postao istosmjerni za pohranu ili upotrebu. Stoga ćemo za veću učinkovitost ispravljanja od 80% ili više koristiti ispravljač s punim valom. Ili možemo koristiti kombinaciju od četiri diode u konfiguraciji mosta ili paket s ugrađenom mostnom diodom poput RB156. Ovdje je referenca za izgradnju Full Wave Ispravljača s filtrom.
Stoga se ovdje primjenjuje isti koncept gdje se izmjenični izlaz iz piezoelektričnog pretvarača pretvara u istosmjernu struju i pohranjuje unutar izlaznog kondenzatora. Zatim pohranjena energija raspršila preko LED s kontroliranim izlaz. Stoga će biti vidljivo rasipanje pohranjene energije.
Dijagram kruga piezoelektričnog pretvarača:
Ispod je shematski dijagram kruga piezoelektričnog pretvarača, gdje će se energija pohranjena u kondenzatoru rasipati samo kad se taktilna sklopka zatvori.
Kondenzator koji se koristi u izlazu može se dodatno povećati kako bi se povećao kapacitet pohrane, ali međutim također treba povećati broj piezoelektričnih pretvarača. Dakle, ovdje je 47uF.
Radno:
Kao što je objašnjeno u prethodnoj simulaciji, veze se uspostavljaju na pločici. Ali, razlog korištenja dva piezoelektrična pretvarača je povećati količinu proizvedene energije u kratkom vremenskom intervalu. U početku kontinuirano prisluškujemo pretvarače.
Kad se dosegne potrebna razina napona, pritisnemo taktilni prekidač i LED na trenutak svijetli.
Razlog za treptanje LED-a kao u nastavku je taj što se korišteni kondenzator od 47uF može pohraniti samo toliko energije da trepće LED nekoliko sekundi. Količina proizvedene i pohranjene energije može se povećati povećanjem broja pretvarača i vrijednosti kondenzatora. Video u nastavku pokazuje gore obavite postupak u koracima.