Hiệu ứng áp điện là gì

Hiệu ứng áp năng lượng điện được phân phát hiện vị hai anh em nhà khoa học bạn Pháp, Jacques cùng Pierre Curie, vào năm 1880. Bọn họ phát hiển thị về áp năng lượng điện sau khi nhận thấy rằng áp lực vận dụng cho thạch anh hoặc thậm chí một trong những tinh thể nhất định tạo nên điện tích trong vật liệu đó. 1 sau đó họ gọi hiện tượng kỳ lạ và công nghệ là hiệu ứng áp điện.

Bạn đang xem: Piezo là gì

Bạn đã xem: Piezo là gì

Các em trai Curie mau chóng phát chỉ ra hiệu ứng áp đảo ngược. Đó là sau thời điểm họ xác minh rằng lúc một điện trường đã có thi hành bên trên dẫn tinh thể, nó vẫn dẫn đến dị dạng hoặc xôn xao với tinh thể chì – hiện thời được gọi là hiệu ứng điện áp hòn đảo ngược.

Thuật ngữ “áp điện” bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp từ piezo có nghĩa là bóp hoặc nhấn. Thật thú vị, điện trong giờ Hy Lạp tức là hổ phách. Amber cũng đã từng là một trong những nguồn điện. 2

Nhiều thiết bị năng lượng điện tử ngày nay sử dụng áp điện. Ví dụ: khi bạn sử dụng một trong những loại phần mềm nhận dạng các giọng nói hoặc thậm chí là Siri trên điện thoại cảm ứng thông minh của bạn, micrô nhiều người đang nói có thể sử dụng áp điện. Một số loại tinh thể mặt trời này biến năng lượng âm thanh vào giọng nói của chúng ta và biến đổi nó thành biểu thị điện cho laptop hoặc điện thoại của người sử dụng để giải thích. 3 vớ cả điều này trở nên có thể với áp điện.

Việc tạo thành nhiều công nghệ tiên tiến hơn có thể được bắt nguồn từ các việc phát hiện ra áp điện. Ví dụ, các sonar cực nhỏ tuổi nhạy cảm sonar “sonobuoy”, và bộ đổi khác âm thanh gốm sứ, được triển khai bằng áp điện. Từ bây giờ chúng ta đang tận mắt chứng kiến ​​sự phát triển của những vật liệu và thiết bị áp điện những hơn.


*

Hình 1. Hiệu ứng áp áp xảy ra trải qua việc nén một vật liệu áp điện

Vật liệu của hiệu ứng điện áp không mang điện áp bao gồm gốm hoặc tinh thể-được đặt giữa hai tấm kim loại. Đối với các piezoelectricity được chế tạo ra ra, nó cần các tài liệu để được nén hoặc squeezed.Áp lực cơ học vận dụng cho vật liệu gốm áp điện tạo thành điện.

Như trình bày trong hình 1, bao gồm một điện nỗ lực tiềm năng trên đồ gia dụng liệu. Nhì tấm sắt kẽm kim loại bánh sandwich pha lê piezo. Các tấm kim loại tích lũy các chi phí, tạo thành / cấp dưỡng điện áp (lightning bolt symbol), tức là áp điện. Bằng cách này, hiệu ứng áp điện hoạt động như một pin sạc nhỏ, chính vì nó tạo nên điện. Đây là hiệu ứng áp năng lượng điện trực tiếp. Những thiết bị áp dụng hiệu ứng áp năng lượng điện trực tiếp bao gồm micrô, cảm ứng áp lực, hydrophone cùng nhiều một số loại thiết bị cảm biến khác.

Hiệu ứng áp đảo

Hiệu ứng áp điện hoàn toàn có thể được đảo ngược, được call là cảm giác áp đảo nghịch đảo. Điều này được chế tác ra bằng phương pháp áp dụng điện áp để tạo thành một tinh thể áp điện thu hẹp hoặc co giãn (Hình 2) . Cảm giác áp đảo nghịch đảo tích điện điện thành tích điện cơ học.


*

2. Sự đảo ngược cảm giác áp điện, được hotline là hiệu ứng áp áp hòn đảo ngược, là khi điện áp được áp dụng để co lại hoặc mở rộng một tinh thể áp điện.

Sử dụng hiệu ứng áp đảo rất có thể giúp cách tân và phát triển các thiết bị tạo thành và tạo nên sóng âm thanh.Ví dụ về những thiết bị âm nhạc áp là loa (thường thấy trong những thiết bị thay tay) hoặc buzzers. Ưu điểm của việc có các loa bởi vậy là chúng tương đối mỏng, điều này tạo nên chúng trở phải hữu ích trong một loạt điện thoại. Trong cả đầu dò khôn cùng âm và sonar y tế cũng thực hiện hiệu ứng áp đảo ngược. Những thiết bị áp đảo ngược không âm thanh bao hàm động cơ và cỗ truyền động.

Vật liệu 

Tất cả các vật liệu áp điện là không dẫn điện khiến cho hiệu ứng áp điện xảy ra và hoạt động. Chúng hoàn toàn có thể được bóc tách thành nhì nhóm: tinh thể với gốm sứ.

Một số ví dụ như về các vật liệu áp điện là PZT (còn gọi là chì zirconate titanate), bari titanate với niobat lithium. đều vật liệu nhân tạo này có chức năng rõ nét rộng (chất liệu tốt hơn sử dụng) rộng thạch anh và những vật liệu áp điện tự nhiên và thoải mái khác.

So sánh PZT cùng với thạch anh. PZT hoàn toàn có thể sản xuất các điện áp hơn cho cùng một lượng ứng suất cơ học tập ứng dụng. Ngược lại, vận dụng điện áp mang đến PZT thay bởi vì thạch anh cung ứng nhiều vận động hơn. Quartz, một vật tư áp năng lượng điện nổi tiếng, cũng là vật tư áp điện trước tiên được biết đến.

PZT được tạo thành và tiếp tế (dưới ánh sáng cao) với nhị thành phần hóa học-chì với zirconium- và kết hợp với một hợp hóa chất được gọi là titanate. Bí quyết hóa học tập PZT là (Pb O 3 ). Nó thường xuyên được sử dụng để tiếp tế siêu âm đầu dò, tụ điện gốm, cùng các cảm ứng khác cùng thiết bị truyền động. Nó cũng evinces một phạm vi đặc trưng của gia sản khác nhau. Năm 1952, PZT được sản xuất vì Viện công nghệ Tokyo.

Bari titanat là một vật liệu gốm sứ sắt có tính áp điện.Vì nguyên nhân đó, bari titanate sẽ được thực hiện như một loại vật liệu áp điện còn hơn hầu hết những bạn khác. Cách làm hóa học của chính nó là BaTiO 3 . Bari titanate được vạc hiện vào năm 1941 trong nuốm chiến II.

Lithium niobat là 1 hợp chất phối kết hợp oxy, lithium, với niobi. Phương pháp hóa học của nó là LiNbO 3 . Hình như một loại vật tư gốm sắt năng lượng điện nó chỉ như titanat bari ở chỗ nó có tính chất áp điện, quá.

Thiết bị hiệu ứng năng lượng điện áp

Sonar

Sonar, đến những năm 1900, được sáng tạo bởi Lewis Nixon. Ông bước đầu cải tiến và phát triển sonar sẽ giúp phát hiện các tảng băng trôi. Sự xem xét sonar tăng trong núm chiến I, mặc dù nhiên, sẽ giúp đỡ xác định tàu ngầm bên dưới nước. Vớ nhiên, sonar có rất nhiều mục đích và thực hiện ngày nay, trường đoản cú việc xác định cá đến điều phối dưới nước và như vậy.


*

Hình 3. Sonar áp điện, sản phẩm phát sử dụng hiệu ứng điện áp đảo ngược đã phát ra một sóng âm để tìm kiếm các đối tượng phía trước.

Xem thêm: Em Thà Là Em Cứ Đứng Đó Cứ Lặng Im, Dành Cả Thanh Xuân Để Yêu Ai Đó

Máy thu, không y hệt như máy phát, áp dụng hiệu ứng áp năng lượng điện trực tiếp. Thiết bị áp điện nhận ra nén bởi sóng âm trở lại. Nó gửi biểu đạt (điện áp) tới các thiết bị điện tử xử trí tín hiệu, nó đã lấy sóng âm bị nhảy lại và ban đầu xử lý nó. Nó sẽ khẳng định khoảng bí quyết của đối tượng bằng phương pháp tính những tín hiệu thời hạn từ trang bị phát với máy thu.