Пьезоэлемент

Термины и определения для пьезоэлектрических резонаторов

Основные термины для пьезоэлектрических резонаторов установлены стандартами Международной электротехнической комиссии (МЭК). В соответствии с этим документом определена стандартная отечественная терминология для основных понятий, касающихся пьезоэлектрических резонаторов. В справочнике использована стандартная терминология, имеющаяся в указанных документах. Понятия, для которых еще нет твердо установленных терминов, определены терминами, известными из тех или иных источников, на которые даны соответствующие ссылки.

Пьезоэлектрический резонатор (пьезорезонатор) — компонент радиоэлектронной аппаратуры. Его основной частью является пьезоэлемент, определяющий резонансный характер зависимости его полного сопротивления от частоты и имеющий параметры и характеристики, оговоренные в технической документации.

Многополюсный резонатор — резонатор с числом внешних выводов больше двух, соединенных с электродами пьезоэлемента и не связанных электрически между собой.

Многоэлементный пьезорезонатор — пьезоэлектрический резонатор, в корпусе которого смонтировано несколько пьезоэлементов.

Двухмодовый резонатор — резонатор, пьезоэлемент которого имеет две рабочие моды колебаний и соответственно две рабочие частоты.

Бескорпусной пьезорезонатор — пьезорезонатор, не имеющий внешней оболочки (корпуса), конструктивные и электрические параметры которого нормированы, а методы испытаний и правила обращения указаны в технической документации. Термины «пьезоэлемент» и «пьезовибратор» синонимами бескорпусного резонатора не являются.

Пьезоэлектрический элемент (пьезоэлемент) — пластина, стержень или тело иной формы из пьезоэлектрика, имеющие определенные размеры и ориентацию относительно кристаллографических осей или определенное направление поляризации (для керамики) с электродами.

Пьезоэлектрический вибратор (пьезовибратор) — пьезоэлемент с деталями крепления или смонтированный с держателем.

Электроды — пленки, наложенные на пьезоэлектряческую пластину, или проводящие пластины, расположенные вблизи нее, предназначенные для приложения внешнего электрического напряжёi4ия или съема пьезоэлектрических зарядов.

Корпус — оболочка, предохраняющая пьезоэлемент от внешних механических и климатических воздействий и имеющая выводы для соединения с внешней электрической цепью.

Держатель — устройство для фиксации положения пьезоэлемента в корпусе резонатора или на плате функционального пьезоэлектрического прибора.

Отражатель — компактная относительно массивная деталь в виде шайбы, шарика или тела иной формы устанавливаемая на проволочных держателях для предотвращения потерь энергии вследствие распространения по ним возбужденных пьезоэлементом механических колебаний.

Пьезоэлектрическая подложка (пьезоподложка) — пластина из пьезоэлектрика с пленочными электродами, на которой расположены также элементы другого функционального назначения.

Микроминиатюрные резонаторы — сверхминиатюрные резонаторы, предназначенные для использования в наручных электронных часах и микроэлектронной аппаратуре.

Резонатор-термостат

— резонатор, у которого внутри корпуса размещены нагреатель пьезоэлемента, датчик температуры и другие элементы, определяющие температурньтй режим ПЭ.

Интегральный резонатор — резонатор, основные элементы которого (пьезоэлемент, детали его крепления и держатель) выполнены из одного куска пьезоэлектрика.

Резонатор с зазором — резонатор, пьезоэлемент которого имеет электроды, расположенные на небольшом расстоянии от поверхности последнего.

Полюс резонатора — внешний вывод от электрода ПЭ для включения во внешнюю цепь.

Принцип работы

Действие пьезоэлемента наиболее четко просматривается на примере зажигалки нажимного действия. При нажатии на клавишу, зажигалка выдает целую серию искр, что свидетельствует о наиболее удачном использовании пьезогенератора в данной конструкции. Чтобы представить себе принцип работы, рекомендуется рассмотреть схему упрощенной модели этого устройства. Она выполнена в виде опоры с рычагом, создающим большое усилие, воздействующее на пьезоэлемент.

Пьезоэлемент

Сами элементы представляют собой сплошные цилиндрические конструкции, на торцах которых расположены электроды. Они соприкасаются друг с другом, поэтому на них воздействует одинаковая сила. Ориентация каждого пьезоэлемента между собой выполнена таким образом, чтобы электроды соприкасающихся поверхностей имели один заряд, например, положительный, а противоположные концы – заряд с другим знаком. Порядок подключения необходимо обязательно соблюдать, особенно при изготовлении подобного устройства своими руками.

Под действием рычага электроды замыкаются, и возникает электрическое параллельное соединение каждого пьезоэлемента между собой. От точки соприкосновения выводится токовод с закругленным наконечником, расположенным от металлической основы на определенном расстоянии. Во время нажатия на рычаг воздушный промежуток между основой и наконечником пробивается электрической искрой. Теперь уже понятно, как работает такая зажигалка. При дальнейшем нажатии усилие возрастает, что приводит к появлению второй и последующей искр. Это будет происходить до тех пор, пока пьезоэлементы не разрушатся полностью.

Свойства пьезокерамики

Связь между приложенной силой и результирующим ответом пьезоэлемента зависит от: пьезоэлектрических свойств пьезокерамики, размера и форм образца, направления электрического и механического возбуждения.

По своей природе пьезоэлектрические материалы являются анизотропными кристаллами. Рисунок 3 показывает различные направления и оси ориентации пьезоэлектрического материала. Оси 1, 2 и 3 являются соответственными аналогами осей X, Y, Z классической ортогональной системы координат, в то время как оси 4, 5, и 6 определяют оси вращения. Направление оси 3 является направлением поляризации . Это направление устанавливается во время производства посредством высокого постоянного напряжения, которое создается между электродами.

и , (1)

Верхний индекс показывает граничные условия действующие на материал в процессе определения значения относительной диэлектрической постоянной. В частности индекс T (в этом случае) говорит о том, что диэлектрическая постоянная измеряется на свободном (не зажатом) образце . А индекс S показывает, что измерения происходят при постоянной деформации пьезокерамики (в зажатом состоянии). Первый нижний индекс показывает направление диэлектрического смещения, а второй – электрического поля . Формула расчета относительной диэлектрической постоянной следующая:

Популярные статьи  ветрогенератор своими руками

, (2)

  • где — диэлектрическая проницаемость (одна из двух или ), Ф/м
  • t – расстояние между электродами, м,
  • S – площадь электрода, м 2 ,
  • C – емкость, Ф

, (3)

где с – скорость звука в материале, м/с

Этот коэффициент может быть вычислен через резонансную и антирезонансную частоту по формуле.

, (4)

Чтобы измерить эти частоты обычно используется анализатор импеданса, с помощью которого можно получить зависимость сопротивления от частоты пьезокерамики (рисунок 6).

По своей природе, резонансная частота возникает, когда система имеет очень маленькое сопротивление, в то время как антирезонанс происходит, когда система имеет очень большое сопротивление. На рисунке 6 частота которая имеет минимальное сопротивление считается резонансной ( fr

), а частота с максимальным сопротивлением – антирезонансной (fa ).

Рисунок 5 – Виды колебаний образцов пьезокерамики разной формы

Рисунок 6 – Зависимость сопротивления от частоты у пьезокерамики

, (5)

  • где Δxs – изменение толщины пластины, м,
  • Us – приложенное напряжение, В

Основные плюсы и особенности плит с электроподжигом

Многие потребители привыкли использовать спички или зажигалки для розжига своих старых, но до сих пор довольно надежных изделий из прошлого века. Сегодня практически все модели современных газовых плит оборудованы механическим или автоматическим устройством розжига, поэтому устаревший метод считается рудиментом. Покупатели должны знать, что эта функция на конечную стоимость изделия не влияет.

Среди достоинств плит с электрическим розжигом специалисты отмечают следующие нюансы:

  1. Теперь пользователю не надо покупать спички с запасом или искать надежную зажигалку, которая может функционировать долгое время — пользоваться такой плитой намного удобнее.
  2. Автоматика розжига защищает вас от возможного ожога при вспыхивании газа.
  3. Если пользователь долгое время эксплуатировал электрическое аналогичное изделие, то привыкание к управлению газовой плиты с автоматикой розжига будет быстрым.

Из негативных качеств имеется только одно: при внезапном отключении света, что в некоторых регионах России происходит довольно часто, вы не сможете зажечь газ, эта функция без напряжения в сети не работает, поэтому коробок спичек должен лежать в запасе.

LiveInternetLiveInternet

—Рубрики

  • капли колме от алкоголизма где купить (50)
  • где купить капли от алкоголизма (49)
  • капли от алкоголизма колме купить (49)
  • капли от алкоголизма отзывы (49)
  • капли колме от алкоголизма цена (49)
  • купить капли от алкоголизма (49)
  • капли от алкоголизма цена (49)
  • капли колме от алкоголизма (49)
  • капли от алкоголизма (49)
  • купить алкостоп капли цена (49)
  • где можно купить капли алкостоп (49)
  • алкостоп цена купить (49)
  • где купить капли алкостоп (49)
  • алкостоп купить в аптеке (49)
  • где можно купить алкостоп (49)
  • алкостоп где купить (49)
  • алкостоп капли купить (49)
  • алкостоп купить (49)
  • купить алкобарьер в аптеках москвы (49)
  • алкобарьер цена и отзывы где купить (49)
  • алкобарьер где купить и цена (49)
  • алкобарьер отзывы купить (49)
  • купить алкобарьер в москве (49)
  • где можно купить алкобарьер (49)
  • средство от алкоголизма купить в аптеке (49)
  • алкобарьер средство купить в аптеке (49)
  • алкобарьер средство от алкоголизма купить (49)
  • алкобарьер купить цена (49)
  • алкобарьер купить в аптеке (49)
  • где купить алкобарьер (49)
  • алкобарьер купить (49)
  • лечение алкоголизма без ведомо больного (49)
  • центр лечения алкоголизма (49)
  • методы лечения алкоголизма (49)
  • лечение больных алкоголизмом (49)
  • лечение алкоголизма без (49)
  • лечение алкоголизма в домашних условиях (49)
  • лечение алкоголизма отзывы (49)
  • клиника лечения алкоголизма (49)
  • лечение алкоголизма (49)
  • кодирование от алкоголизма в москве (49)
  • кодирование от алкоголизма на дому (49)
  • кодирование от алкоголизма в екатеринбурге (49)
  • клиники кодирования от алкоголизма (49)
  • кодирование от алкоголизма в спб (49)
  • справка о кодировании от алкоголизма (49)
  • кодирование от алкоголизма цены отзывы (49)
  • кодирование от алкоголизма уколом (49)
  • как происходит кодирование от алкоголизма (49)
  • лазерное кодирование от алкоголизма (49)
  • кодирование от алкоголизма довженко (49)
  • методы кодирования от алкоголизма (49)
  • адреса кодирования от алкоголизма (49)
  • кодирование от алкоголизма отзывы (49)
  • кодирование от алкоголизма цены (49)
  • кодирование от алкоголизма (49)

Схема современного электрического розжига

Именно электрический розжиг с участием свечей применяется во всех моделях повышенной комфортности, схемы при этом используются разные, но основа у них идентичная. Запитывание всегда происходит от стандартной электрической сети с напряжением 220 В. Принцип действия схемы понятен будет только специалистам — так много там специфических названий типа резисторы, первичные и вторичные обмотки трансформатора или индукционных катушек.

Пользователям достаточно знать, что при повороте переключателя одновременно происходит замыкание электрической цепи, пусковая свеча создает только на той конфорке, где открыт доступ газу. Домашние мастера могут познакомиться с подробной схемой установленного розжига в инструкции по эксплуатации.

Ремонт турбо зажигалок своими руками

Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Войти Регистрация. Tesla: самозаряжающаяся электро-зажигалка, которая работает везде и всюду Блог компании Даджет , Гаджеты , Энергия и элементы питания , Лайфхаки для гиков Recovery Mode На вид ничего необычного, правда? На Kickstarter относительно недавно было выставлено интересное устройство, которое на первый взгляд ничем особым не выделяется. Речь идет о зажигалке, которая, на самом деле, представляет собой интереснейший гаджет.

Дело в том, что это электрическая зажигалка, которая заряжается сама по себе, для получения нужного заряда ее требуется просто потрясти. И все — можно прикуривать поджигать сухой мох где-либо в удаленном от ближайшего поселения месте.

Популярные статьи  индукционный водонагреватель своими руками схема

Кстати, описание зажигалки является одним из наиболее коротких на Kickstarter. Как это работает? По заявлению разработчиков, система является комбинацией электромагнитной индукции и электрической дуги в алюминиево-магниевом корпусе.

Как уже говорилось выше, все, что нужно делать — это трясти зажигалку перед использованием. Электромагнитная индукция. Система производит электричество при движении неодимового магнита с диаметральной намагниченностью в спирали. Электрическая дуга. Одно встряхивание генерирует заряд, которого достаточно для работы электрической дуги продолжительностью в 3 секунды. Алюминиево-магниевый корпус зажигалки ударопрочен и не корродирует со временем. Ну, а резиновые вставки защищают внутренности зажигалки от воды и выли IP55w.

Для чего можно использовать такой девайс? Для банального прикуривания сигарет. Кроме того, можно поджигать бумагу — это очень пригодится для тех людей, кому приходится разводить костры. Зажигательная смесь есть не всегда, спички или обычные зажигалки тоже имеют свойство заканчиваться или истощать свой ресурс. А здесь — почти вечное устройство, которое не боится ни воды, ни пыли, ни ударов. Да и внешнее питание ему не нужно. А сколько это стоит? Есть и еще несколько опций, позволяющих заказать кастномное устройство.

Отгрузка первой партии устройств намечается на апрель года. Примечание: Tesla — устройство, которого еще нет в продаже. Приглашение к тестированию даджетов Даджет приглашает авторов, заинтересованных протестировать наши устройства и написать объективный обзор, к сотрудничеству. Устройство после публикации обзора остается у вас. Подробнее о предложении — здесь. Поддержать автора Отправить деньги. Платежная система. Поделиться публикацией. Похожие публикации. НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь.

А чего тут такого-то? Индукцией заряжается конденсатор, который потом надо на электроды разрядить. Идея неплоха, но вот какая реализация будет — неизвестно.

Да пожалста, вместе с обзором и еще и на русском : mysku. Единственное — заряжается не встряхиванием : Как я понял — вся суть в этом. Тяжелая а с индуктивным генератором будет еще тяжелей , трясти надо, не факт что потом подожжешь ей что-то. Заряжать не надо! Тряхнул и прикурил.

Или сама в кармане натрясётся. Если, конечно, всё это будет работать как заявлено…. Подпишу, что есть что: черная штука — умножитель напряжения, залит в эпоксидку блестящая штука внизу — аккум на mAh красная штука, выглядывающая из-под скотча — диод зарядки аккума рядышком с красной штукой — кнопка включения дуги Ничего сверх-крутого.

Поскольку зажигалке на аккуме в mAh заряда хватает на неделю, то для непродолжительной работы возможно хватит ионистора с индукционным генератором что, скорее всего, и стоит в кикстартеровской модели. Абсолютно бесполезная хрень для чего либо, отличного от курения, ввиду того, что ей поджечь что-либо не сухое дико проблематично. Иметь магнивое огниво, или обычныю зажигалку на газу куда практичней для этих целей.

Про бензиновую не пишу, ибо быстро испаряется. Halt 19 января в 0. У меня большое подозрение, что автор видео именно эту модель и использовал. Он вроде как нажимает на букву Т, которая как раз приходится на кнопку на представленном изображении. ChiefPilot 18 января в 0. Ну это не дуга, а серия искр, даже слышно с какой частотой они идут. Сухую бумагу или сигарету подожгут, что-то влажное — под вопросом. От в те времена не было никакого ни Кикстартера, ни Теслы…. Да ладно! Магазин на диване, а не кикстартер.

Пьезоэлементы большой мощности – Все об электричестве

— способность некоторых материалов генерировать электрический заряд в ответ на приложенное механическое напряжение. Пьезоэлектрические кристаллы проявляют пьезоэлектрический эффект. Этот эффект имеет два свойства:

Первый — прямой пьезоэлектрический эффект, который означает, что материал обладает способностью превращать механическую деформацию в электрический заряд.

Второй — обратный эффект, при котором приложенный электрический потенциал преобразуется в механическую энергию деформации. Пьезоэлемент зажигалки — образец этого эффекта.

Пьезоэлектрический преобразователь

Пьезоэлектрическая пластина представляет собой устройство, которое использует пьезоэлектрический эффект для измерения давления, ускорения, деформации или силы путем преобразования их в электрический заряд.

Пьезоэлектричество — это электричество, генерируемое пьезоэлементом, эффект которого называется пьезоэлектрическим эффектом.

Это способность некоторых материалов генерировать напряжение переменного тока (переменного тока) при механическом напряжении или вибрации или вибрировать при воздействии переменного напряжения или и то и другое.

Наиболее распространенным пьезоэлектрическим материалом является кварц.

Этот эффект оказывает определенная керамика, соли Рошеля и другие другие твердые вещества. Когда звуковая волна ударяет по одной или обеим сторонам пластин, пластины вибрируют.

Кристалл поднимает эту вибрацию, что приводит к слабому напряжению переменного тока.

Следовательно, между двумя металлическими пластинами возникает напряжение переменного тока, с формой волны, подобной форме звуковых волн.

И наоборот, если к пластинам подается сигнал переменного тока, это заставляет кристалл вибрировать синхронно с сигнальным напряжением. В результате металлические пластины также вибрируют и создают акустические помехи.

Практически каждый человек хотя бы один раз в жизни пользовался газовой зажигалкой, например моделью IMCO TRIPLEX, с пьезоэлементом.

Это простое в исполнении и полезное в быту устройство позволяет добывать огонь всего одним щелчком.

При нажатии кнопки на пьезозажигалке мы слышим треск искры, далее газовая горелка разгорается.

Механизм действия пьезоэлемента

Основа  — это блок пьезоэлемента, который отправляет от кнопки силу давления на сам пьезоэлемент. Основная составляющая пьезоэлемента — пьезокристалл. Это пластинка, вырезанная из кварцевого кристалла.

Ее функция — механическую деформацию превращать в электрическое напряжение. Пластинка очень твердая, способна выдержать значительные изгибы и сжатия и выдавать высокое напряжение. При плавном нажатии на кристалл, выдаваемое напряжение будет невелико, но оно будет длительным.

При нажатии на кристалл с той же силой, но быстро и мгновенно — выдаваемое напряжение сильнее, но оно будет моментальным.

Поэтому для создания искры в пьезозажигалке используется это свойство кристалла. Для изменения силы удара с плавного на резкий в зажигалке имеется механизм: упругая пружина, которая находится под кнопкой пьезозажигалки. Нажимая на кнопку — сжимается и пружина.

После нажатия на кнопку до конца — пружина отодвигает рычажок, на который она опирается. После этого пружина резко распрямляется. На другом конце пружины расположен металлический молоточек, который при раскрытии пружины с огромной скоростью ударяет в кристалл.

На обратной стороне кристалла имеется металлическая подкладка, которая не дает кристаллу сдвинуться от движения молоточка.

В результате получается мгновенный и сильный удар по кристаллу, который вызывает искру.

Умельцы научились применять его в ремонте (точнее, в «убийстве») смартфонов или мобильных телефонов. Сразу же появляется логичный вопрос: а зачем индивиду со здоровой нервной системой ломать свой смартфон? Ситуация может быть разной. Кто-то желает сдать телефон по гарантии, так как он ему уже разонравился. Кто-то просто решил приколоться над дружком.

Ломать, не делать

Разряд тока, произведенный пьезоэлементом зажигалки, может сломать смартфон. Достаточно будет 8-12 раз «прощелкать» металлические разъемы гаджета, вход для наушников, оголенные части платы.

При таком воздействии телефон откажется работать. При этом никаких видимых повреждений или оплавленных элементов не будет. Теперь вы можете с радостью нести сломанный гаджет в салон и требовать возврата денег.

В сервисном центре ничего не должны понять.

Конструкционные особенности преобразователей

Если необходимо изготовить датчик акселерометра, то важно правильно прикрепить пьезочувствительные пластины к основанию. Это действие осуществляется паянием

Кабель должен соответствовать следующим требованиям:

  • изоляционное сопротивление должно быть высоким;
  • экран размещен рядом с жилой;
  • антивибрационность;
  • гибкость.

То есть на вход усилителя не должна производиться тряска кабеля. Измерительная цепь создается симметрично, чтобы не возникало помех. В датчике связь несимметричная, сопротивление выводов и корпуса соединено таким образом, что получается изоляция внешних пластин. Чтобы добиться нужного результата, требуется измеритель выполнить из нечетного количества материалов, которые используются в процессе. Элементы прижимаются к усилителю сквозь отверстия в центральной части и через изоляторы, которые привинчены к корпусу.

Особенности приборов, измеряющих вибрации

Чтобы увеличить чувствительность измерительного прибора, необходимо применить пьезоэлементы с высоким модулем. Этот материал укладывают параллельно в ряд и соединяют металлическими прокладками и пластинами. Для подобного эффекта еще могут применяться вещества, которые работают на изгиб. Однако они имеют низкую частоту и уступают механике сжатия.

Материал может быть биморфным, его обычно собирают последовательно или параллельно, все зависит от положительно расположенных осей. Как правило, это две пластины. Если учитывать нейтральный слой, то над ним вместо пьезоэлемента может использоваться накладка из металла со средней толщиной.

Чтобы измерить сигналы, которые двигаются достаточно медленно, необходимо сделать следующее:

  • пьезопреобразователь включают в автогенератор;
  • кристалл находится на резонансной частоте;
  • как только произойдет нагрузка, показатели изменятся.

Сегодня пьезоакселерометры – усовершенствованные приборы, которые могут быть высокочастотными, с сильной чувствительностью.

Преимущественные характеристики устройств

  • простота конструкционной сборки;
  • габариты;
  • надежность;
  • преобразование напряжения механики в электрический заряд;
  • переменные величины, которые можно быстро измерить.

В случае с материалом вроде кварца, который близок к идеальному состоянию тела, преобразование механики в заряд электрики возможно с минимальной погрешностью от -4 до -6.

Однако развитие высокоточной техники улучшило способность реализовать точность без потерь.

В результате можно прийти к выводу, что для измерителей сил, давления и прочих элементов наиболее подходящими являются пьезоэлектрические преобразователи.

ПЭП ускорения имеет следующую конструкцию:

  • все материалы крепятся к титановому основанию;
  • два одновременно включенных пьезоэлемента из кварца;
  • высокоплотная инерционная масса предназначена для минимальных габаритов;
  • снятие сигнала посредством латунной фольги;
  • она, в свою очередь, соединена с кабелем, который припаивается;
  • датчик закрыт крышкой, навинченной в основании;
  • чтобы укрепить измеритель на объекте, нарезают резьбу.

Применение пьезоэлектрических датчиков

Пьезоэлектрический датчик может быть активным и пассивным. Первые используются для измерения давления, ускорения, температуры, уровня жидкости и могут выступать в качестве первичных датчиков для расходомеров и толщиномеров. Пассивные используются в микрофонах, акселерометрах и в музыкальных инструментах.

Пьезоэлемент

Пьезоэлектрические датчики также используются для ультразвуковой визуализации, оптических и микро движущихся измерений, электроакустики. Их применяют в различных секторах экономики, таких как здравоохранение, энергетика, газоснабжение, аэрокосмическая промышленность, бытовая электроника и ядерное приборостроение.

Поскольку пьезоэлектрические преобразователи не способны измерять статическое давление, они широко используются для оценки явлений динамического характера, связанных со взрывами, пульсациями или условиями динамически изменяемой среды в автомобильных и ракетных двигателях, компрессорах и других устройствах, работающих под давлением.

Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

выпрямительный диод
Пьезоэлемент