Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Krążki piezoelektryczne(przetworniki ceramiczne)

hashwrc 02 Jun 2014 20:09 2889 28
  • #1
    hashwrc
    Level 11  
    Mam problem. Kupiłem krążki piezoelektryczne (chyba ceramiczne), dostępne za kilka zł. Podłączyłem do nich diody w celu zbadania zjawiska piezoelektrycznego. Diody świecą się w momencie przyłożenia siły (np. gdy szybko nacisnę na krążek dioda mrugnie). Gdy podłącze odwrotnie przewody diody świecą (mrugną) nie w chwili nacisku na płytkę lecz gdy puszczam ją (tzn zabieram siłę). Czy moze ktoś mi wyjaśnić jakie zjawisko zachodzi i dlaczego tak sie dzieje ?
  • #5
    hashwrc
    Level 11  
    A czy potrafisz wyjaśnić dlaczego ładunki pojawiają się w chwili naciśnięcia tej płytki lub gdy "puszczamy" ją a nie ma ładunków gdy cały czas ją ściskamy ?? Jakie są zastosowania takich krążków piezoelektrycznych?? Są jakieś zastosowania mechatroniczne owych krążków ?
  • #6
    sobel23
    Level 12  
    Kryształy piezoelektryczne charakteryzują się tym, że posiadają wiązania jonowe, a ich komórka elementarna nie posiada środka symetrii. Pod wpływem naprężenia w takich kryształach dochodzi różnego przesunięcia "środków ciężkości" ładunku dodatniego i ujemnego, co powoduje polaryzację elektryczną kryształu. Pojawiający się na krawędziach kryształu ładunek jest proporcjonalny do odkształcenia. Zastosowanie to : silniki piezoelektryczne , przetworniki elektroakustyczne, mikrofony, głośniki itp.
  • #7
    jdubowski
    Tube devices specialist
    hashwrc wrote:
    A czy potrafisz wyjaśnić dlaczego ładunki pojawiają się w chwili naciśnięcia tej płytki lub gdy "puszczamy" ją a nie ma ładunków gdy cały czas ją ściskamy ??


    Ładunki może by i były, ale je odprowadziłeś podłączając diodę świecącą.
    Gdyby płytka _wytwarzała_ ładunki w stanie jednostajnego ściskania znaczyłoby to że dokonany został wynalazek perpetuum mobile...


    hashwrc wrote:
    Są jakieś zastosowania mechatroniczne owych krążków ?


    Czytałeś przywołany artykuł w Wijipedii? Bo coś mi sie zdaje że nie...
  • #8
    _jta_
    Electronics specialist
    E, jeśli jednostajnie ściskamy (ugięcie zmienia się ze stałą prędkością), to jak ładunki najbardziej powinny się generować. Ale po zatrzymaniu się już nie. A poza tym, piezoelektryk stosowany w tanich krążkach "piezo" nie jest dobrym izolatorem, więc i sam się rozładowuje. To nie jest kryształ, a ceramika, którą nagrzewa się silnie i podłącza pole elektryczne, a potem studzi cały czas w polu; do częstotliwości akustycznej wykorzystuje się zmianę średnicy krążka pod wpływem napięcia, do większej mocy skleja się dwa krążki przeciwnie spolaryzowane (wtedy jeden się kurczy, drugi rozszerza, więc całość się wygina), do mniejszej nakleja się krążek na blachę (krążek się kurczy/rozszerza, blacha nie, więc całość się wygina). Do dalekich ultradźwięków wykorzystuje się zmianę grubości krążka pod wpływem napięcia (i jak są sklejone dwa, to nic nie wyjdzie, bo jeden się zrobi grubszy, drugi cieńszy, w sumie się nie zmieni - chyba, że grubość całości będzie taka, jak długość fali, wtedy fale z obu krążków się dodadzą, przy znacznie dłuższej fali odejmą).
  • #9
    hashwrc
    Level 11  
    A czy idzie jakoś gromadzić tą energię którą wytwarza taki krążek piezoelektryczny ?? idzie zrobić taki układ żeby po naciśnięciu krążka dioda dłużej się świeciła albo żeby naciskanie krążka ładowało akumulatorek tak jak to w lampkach solarnych energia słoneczna ładuje ?
  • #10
    _jta_
    Electronics specialist
    Obawiam się, że niewiele jej jest - te piezoelektryki mają co prawda spore pojemności w porównaniu do większości materiałów używanych jako dielektryki w kondensatorach - chyba mogą konkurować z ferroelektrykami - ale to są może dziesiątki nanofaradów. I tak ciekawe, że widać to świecenie LED-a. Można podłączyć diodę (raczej 1N4148, niż prostowniczą 1N4001 - ta druga ma większy prąd wsteczny i to może mieć znaczenie) i za nią kondensator (i równolegle do niego LED)... Tylko jaki kondensator? Potrzebna jest duża pojemność i mała upływność - tantalowy?. Na początek można wypróbować elektrolityczny o małej pojemności (np. 10uF), koniecznie w miarę nowy, i zobaczyć, czy LED w ogóle zaświeci.
  • #14
    hashwrc
    Level 11  
    podłączyłem diode tak jak mówiłeś i kondensator i dioda się świeciła tak jak wcześniej. Jutro będe miał możliwość podłączyć woltomierz
  • #16
    hashwrc
    Level 11  
    A czy mógłby ktoś napisać coś o polimerach piezoelektrycznych??? budowa, zastosowanie, otrzymywanie ?? oraz o foliach piezoelektrycznych polimerowych ?
  • #18
    hashwrc
    Level 11  
    aha rozumiem. A jak to jest gdy krążki ceramiczne są ze sprzężeniem (sterowanie elektroniczne - dodatkowy przewód) po co to się steruje ??
  • #24
    hashwrc
    Level 11  
    Czy to że jest ten 3 przewód przy piezoelektrykach ze sprzężeniem pozwala na otrzymanie cichego i głośnego sygnału ?? Dlaczego to się nazywa sprzężenie ? Wypytuje o to cały czas bo pisze pracę i potrzebuje informacji o tego typu przetwornikach
  • #27
    _jta_
    Electronics specialist
    Sygnał z kolektora tranzystora dochodzi do piezoelektryka, zamienia się na deformację, która przenosi się przez ten krążek na inną jego część, której pole jest podłączone do bazy, tam się zamienia na sygnał elektryczny, idzie do bazy, tranzystor go wzmacnia i już mamy generator.
    A mnie jeszcze ciekawi, czy jeśli do większego pola podłączy się emiter, a nie kolektor (opornik od emitera do jednego bieguna zasilania, opornik bazy i kolektor do drugiego), to też się wzbudzi? Podejrzewam, że tak, ale na innej częstotliwości - do wzbudzenia trzeba spełnić warunki fazy i amplitudy.
  • #28
    jdubowski
    Tube devices specialist
    hashwrc wrote:
    zrobilem tak jak mówiłeś i faktycznie słychać dźwięk. możesz wyjaśnić mi działanie tego układu ??


    Sprawa jest prosta - próbowałeś kiedyś umiescić mikrofon i głośnik podłączone do tego samego wzmacniacza obok siebie? Gwizdało?
    No to masz tu dwa w jednym - głośnik i mikrofon zlokalizowane bezpośrednio w tym samym podzespole, płytce piezo z trzema końcówkami.
  • #29
    hashwrc
    Level 11  
    _jta_ możesz coś więcej napisać o metodzie wytwarzania polimerów piezoelektrycznych lub podać link gdzie jest to opisane ?? ostatnie pojęcie które mi brakuje