Пьезоэлементы (.pps)

Пьезоэлементы
Пьезоэлемент - электромеханический преобразователь,
изготавливаемый из пьезоэлектрических материалов, определенной
формы и ориентации относительно кристаллографических осей, с
помощью которого механическая энергия преобразуется в
электрическую (прямой пьезоэффект), а электрическая в
механическую (обратный пьезоэффект).
Рассмотрим:
Пьезоэлектрический эффект
Свойства пьезокерамики
Производство пьезоэлементов
Применение пьезокерамики
Колебания пьезоэлемента
Диаметр: 10 мм
Толщина: 1 мм
Материал: ЦТС-26
Напряжение: 5В
Частота возбуждения: 1МГц
Масштаб колебаний: 30000:1
Колебание свободного пьезоэлемента под действием напряжения (обратный пьезоэффект)
Элементарная ячейка цирконата титоната свинца (ЦТС)
при температуре выше точки Кюри (слева) и при
температуре ниже точки Кюри (справа)
Неупорядоченная поляризация (слева) и упорядоченная
поляризация доменов при наложениии сильного
электрического поля (справа)
Направление и ориентация осей пьезоэлектрического
материала
Пьезоэлемент характеризуется следующими свойствами:
а) Относительной диэлектрической постоянной
б) Резонансной частотой
в) Коэффициентами электромеханической связи
г) Упругими постоянными
д) Пьезоэлектрическими постоянными
е) Коэффициентом Пуассона
ж) Температурными коэффициентами
з) Скоростью старения
и) Механической добротностью
к) Температурой Кюри
л) Плотностью
Относительные диэлектрические
постоянные
где
= 8,85· 10-12, Ф/м
•где
- диэлектрическая
проницаемость
•t – расстояние между электродами, м,
•S – площадь электрода, м2,
•C – емкость, Ф
а) Радиальная мода
б) Растяжение сжатие по длине
в) Растяжение сжатие по толщине
г) Растяжение сжатие по длине
д) Сдвиг по толщине
Виды колебаний образцов пьезокерамики разной формы
Порошок для изготовления пьезоэлемента
Применение пьезоэлемента
В генераторах
•В сенсорах
В силовых приводах
•В преобразователях