پیزوالکتریک
مواد پیزوالکتریک تا کنون در موارد بسیاری مورد استفاده قرار گرفته xadاند که میتوان مهمترین آنها را به صورت زیر لیست کرد.
- حسگرها
- مبدل آلتراسونیک
- موتورهای پیزوالکتریک
- تولید برق
- کنترل ارتعاش
- جاذب های ارتعاشات
- حسگرها(Sensor)
حسگر پیزو الکتریک با استفاده از اثر پیزو الکتریک قادر به اندازه گیری شتاب، فشار، تنش و یا نیرو و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی می باشد. اجزاء پیزوالکتریک برای تشخیص فرآیندهای پویا مناسب هستند و در کاربردهای استاتیکی کارایی پیزوالکتریکxad ها بسیار ناچیز است.
- مبدل آلتراسونیک(Ultrasonic Transducers)
مبدل اولتراسونیک می تواند به عنوان یک حسگر و محرک درکاربردxadهای توان بالا مانند شیمی صوتی یا درمان های پزشکی(امواجاولتراسوند را درون بدن می فرستد و اکوی آن را دریافت میxadکند) مورد استفاده قرار گیرد. همچنین از این قابلیت در موارد نظامی برای تشخیص و ردیابی اجسام در زیر آب استفاده گسترده ای میxad شود.
- موتورهای پیزوالکتریک
موتور پیزو مبتنی بر تغییر در شکل مکانیکی مواد پیزوالکتریک درهنگام اعمال میدان الکتریکی است. این مواد می xadتوانند ارتعاشات اولتراسونیک یا آکوستیک و حرکت خطی یا دوار تولید کنند. با استفاده از قابلیت پاسخ سریع این مواد (تا 5 MHz)، دستیابی به سرعت خطی تا 800 mm/second ممکن شده است و دقت می تواند تا چند نانومتر باشد.
تولید برق(Energy Harvesting)
با استفاده از خاصیت مستقیم پیزوالکتریک می توان نیروی مکانیکی اعمال شده به این مواد را تبدیل به نیروی الکتریکی نمود و از این طریق یک مولد نیروی الکتریکی با ابعاد کوچک تهیه کرد. این مولد می تواند در کفش جا گیرد یا قسمتی از لباس شما باشد و یا حتی جلد گوشی تلفن همراهتان، در هر صورت با اندکی کرنش یا تنش وارده به آن قادر به تولید انرژی الکتریسیته خواهد بود.
- کنترل ارتعاش
مبدلxad های پیزوالکتریک به طور فزاینده xadای در کاربردهای کنترل ارتعاشات مورد استفاده قرار میxad گیرند. آنها به عنوان محرک و حس گر در سیستمxad های کنترل ارتعاشات انجام وظیفه میxad کند. آنها توانایی فوقxadالعادهxad ای در حس و تحریک از خود بروز می xadدهند. حسگرxadها و محرکxad های پیزوالکتریک هم میxad توانند بر روی سازه و هم در داخل آن(به شکل کامپوزیت) قرار گیرند. سازهxad هایی که میزبان وصلهxad های پیزوالکتریک میxad باشند عموماً به صورت طبیعی انعطاف پذیر انتخاب میxad شوند. حسگرها دامنه محلی ارتعاشات را بررسی میxad کنند و کنترلر بواسطه این اطلاعات تصمیم میxad گیرد که در هر شرایط کدام محرکxad ها را فعال سازد تا با تولید یک نیروی عکسxad العمل ارتعاشات را خنثی کند.
- جاذبxad های ارتعاشات دینامیکی
برای خنثی نمودن ارتعاشات ناخواسته، میتوان از جاذبxad های فعال پیزوالکتریک استفاده نمود. عملگرxadهای پیزوالکتریک در قسمت متحرک سازه جا داده میxad شوند و به یک مدار الکتریکی متصل خواهند شد. فرضی که در این بین بایستی در نظر داشت عبارت است از "پیوستگی کامل بین عملگر و سازه". فرض چسبندگی کامل در سطح مشترک سازه و عملگر به مفهوم پیوستگی تغییر مکان خواهد بود که معمولا به معنی پیوستگی کرنش نیز میxad باشد. در فصل بعد این قابلیت پیزوالکتریک xadها به تفصیل شرح داده خواهد شد.
برچسب:
نویسنده: پارسا قنبری