Litar transduser piezoelektrik dan aplikasinya

Kristal tertentu seperti Barium titanate, Quartz, Lithium tantalite, dan lain-lain mempunyai harta untuk menghasilkan elektrik semasa menggunakan daya atau tekanan ke atasnya di bawah susunan tertentu. Juga, mereka boleh berfungsi secara terbalik dengan mengubah isyarat elektrik yang digunakan di seberang mereka menjadi getaran. Oleh itu, mereka digunakan sebagai transduser dalam banyak aplikasi. Mereka dipanggil sebagai bahan piezoelektrik. Oleh itu, Piezoelectric Transducer menghasilkan voltan semasa menggunakan daya ke atasnya dan sebaliknya. Pertama, mari kita lihat beberapa aplikasi Piezoelectric Transducer diikuti dengan definisi.

Kesan Piezoelektrik:

1. Penganalisis tekanan mekanikal:

Aplikasi utama adalah penganalisis tekanan untuk lajur di bangunan di mana voltan berkadar yang dihasilkan pada tegasan atas kristal diukur dan tegasan yang sesuai dapat dikira.

2. Pemetik api:

Pemantik api gas dan pemantik rokok juga mematuhi peraturan kesan piezoelektrik yang sama yang menghasilkan denyutan elektrik pada daya yang dihasilkan oleh kesan pencetus secara tiba-tiba ke atas bahan di dalamnya.

Kesan elektrik Piezo didefinisikan sebagai perubahan polarisasi elektrik yang dihasilkan dalam bahan tertentu apabila mengalami tekanan mekanikal.

Kesan Piezoelektrik songsang:

1. Jam Tangan Kuarza:

Di dalam jam tangan kami, terdapat resonator kuarza yang berfungsi sebagai pengayun. Unsur tersebut adalah silikon dioksida. Isyarat elektrik yang digunakan di sepanjang kristal menjadikannya bergetar secara berkala yang seterusnya mengatur roda gigi di dalam jam tangan kita.

2. Piezo Buzzers:

Buzzer digunakan secara meluas dalam banyak aplikasi seperti penunjuk arah belakang kereta, Komputer dan lain-lain. Dalam kes ini, apabila menggunakan voltan pada magnitud dan frekuensi tertentu pada kristal yang disebut di atas, mereka cenderung bergetar. Getaran dapat dialihkan ke ruang tertutup dengan bukaan kecil sehingga menjadi suara yang dapat didengar.

Kesan elektrik Inverse Piezo ditakrifkan sebagai regangan atau ubah bentuk yang dihasilkan dalam bahan tertentu apabila dikenakan medan elektrik.

Transduser Piezoelektrik:

Di atas adalah transduser piezoelektrik tiga terminal yang murah yang digunakan dalam 12V Piezo Buzzer yang menghasilkan bunyi dengan susunan litar di bawah. Di mana perumahan hitam menjadi struktur untuk menghasilkan bunyi yang dapat didengar.

Menukarkan Tenaga ke Elektrik Menggunakan Piezoelectric Transducer:

Marilah kita mencuba kesan piezoelektrik dengan menukar daya menjadi isyarat voltan kecil menggunakan cakera transduser piezoelektrik. Kemudian mari kita cuba menyimpan tenaga yang dihasilkan melalui daya atau tekanan.

Memateri terminal:

Memateri wayar ke transduser piezoelektrik adalah bahagian utama menggunakannya. Hati-hati jangan sampai terlalu panas permukaan kerana ia cair walaupun pada suhu rendah selama beberapa saat. Oleh itu cubalah mencairkan plumbum dalam besi pematerian dan menjatuhkan pateri lebur ke permukaan. Untuk operasi ini, terminal positif dan negatif akan cukup dan dapat dilihat pada gambar di atas.

Operasi:

Piezoelectric Transducer menghasilkan output tidak putus-putus atau bergantian apabila menggunakan daya penekan berulang di atasnya. Oleh itu, ia harus diperbaiki untuk menjadikannya DC yang boleh disimpan atau boleh digunakan. Oleh itu, untuk kecekapan pembetulan yang lebih tinggi iaitu 80% atau lebih tinggi, kita akan menggunakan penerus gelombang penuh. Kita boleh menggunakan gabungan empat diod dalam konfigurasi jambatan atau paket dengan diod jambatan terbina seperti RB156. Berikut adalah rujukan untuk membina Full Wave Rectifier with Filter.

Oleh itu konsep yang sama diterapkan di sini di mana output bergantian dari transduser piezoelektrik ditukar menjadi DC dan disimpan di dalam kapasitor output. The Tenaga yang disimpan kemudian dilesapkan melalui LED dengan output dikawal. Oleh itu, penyerapan tenaga yang tersimpan akan dapat dilihat.

Rajah Litar Transduser Piezoelektrik:

Di bawah adalah rajah skematik Litar Transduser Piezoelektrik di mana tenaga yang tersimpan dalam kapasitor akan hilang hanya apabila suis taktil ditutup.

Kapasitor yang digunakan dalam output dapat ditingkatkan lebih jauh untuk meningkatkan kapasiti penyimpanan tetapi bagaimanapun jumlah transduser piezoelektrik juga harus ditingkatkan. Oleh itu, ini adalah 47uF.

Bekerja:

Seperti yang dijelaskan dalam simulasi di atas, sambungan dibuat di Breadboard. Tetapi, alasan untuk menggunakan dua transduser piezoelektrik adalah untuk meningkatkan jumlah tenaga yang dihasilkan dalam selang waktu yang singkat. Pada mulanya, kami terus menekan transduser.

Setelah tahap voltan yang diperlukan tercapai, kami menekan suis taktil dan LED menyala sebentar.

Sebab LED berkelip seperti di bawah ini adalah bahawa kapasitor 47uF yang digunakan hanya dapat menyimpan banyak tenaga untuk mengedipkan LED selama beberapa saat. Jumlah tenaga yang dihasilkan dan disimpan dapat ditingkatkan dengan meningkatkan jumlah transduser dan nilai kapasitor. The video bawah menunjukkan proses dilakukan di atas dalam langkah.