Kuidas Piezoelektrilised kristallid toimivad?

Posted on
Autor: John Stephens
Loomise Kuupäev: 23 Jaanuar 2021
Värskenduse Kuupäev: 21 November 2024
Anonim
Kuidas Piezoelektrilised kristallid toimivad? - Teadus
Kuidas Piezoelektrilised kristallid toimivad? - Teadus

Sisu

Piezoelektriline efekt

Teatud kristallid, näiteks kvarts, on piesoelektrilised. See tähendab, et kokkusurumisel või löömisel tekitavad nad elektrilaengu. See töötab ka teisel viisil: kui juhite elektrivoolu läbi piesoelektrilise kristalli, muudab kristall veidi kuju. See omadus muudab piesoelektrilised kristallid kasulikuks paljudes rakendustes.


Kvartskellad

Üks piesoelektri olulisemaid kasutusviise on kvartskellad ja taimerid. Kvartskristall vibreerib teatud kiirusel, sõltuvalt selle suurusest. Kui kristall vibreerib edasi-tagasi, tekitab see elektrilisi impulsse. Kvartskell kasutab aja hoidmiseks väikest kristalli, mis on lõigatud täpse suurusega. Ostsillaatoriks kutsutud vooluring hoiab kvartskristalli vibreerimas, lisades impulssidele elektrit. Kell loeb kvartskristalli tehtud impulsside arvu ja kasutab seda sekundite, minutite ja tundide mõõtmiseks.

Akustilised kasutusalad

Piezoelektrilisi seadmeid saab kasutada nii heli jäädvustamiseks kui ka selle tekitamiseks. Piezoelektrilisi pikappe kasutatakse tavaliselt rahvakitarride ja muude akustiliste instrumentide jaoks. Piezo pikap on piesoelektrilisest materjalist riba, mis on ühendatud kahe juhtmega. Pickup on kinnitatud instrumendi külge. Kui instrument mängitakse, paneb heli selle vibreerima. Need vibratsioonid tekitavad piesoskorpuses elektrivoolu, mida saab heliks salvestada või võimendada.


Piesokõlar töötab vastupidiselt. Elekter voolab piesoelektrilise materjali lehele, muutes selle edasi-tagasi painutamiseks. See tekitab õhus rõhulaineid, mida kuuleme heli kujul.

Piezo tulemasinad

Üks piesoelektri kõige nähtavamaid rakendusi on pieso-tulemasin. Peaaegu kõik surunupuga tulemasinad saavad voolu piesoelektril. Nupule vajutamisel tõuseb piesokristalli pinnalt väike vedrujõul töötav haamer. Kui haamer jõuab tippu, vabastab see ja lööb kristalli sisse, kui gaas sisse lülitatakse. Löök tekitab kristalli kohal suure pinge, mis voolab kahte juhtmesse. See pinge on piisavalt kõrge, et tekitada juhtmete vahel säde, mis süütab gaasi. Piezo süüteseadmeid kasutatakse ka enamikus gaasiahjudes ja ahjudes.