- Ano ang Piezoelectric Effect?
- Mga Materyales ng Piezoelectric
- Kinakailangan ang Mga Bahagi
- Diagram ng Pagbuo ng Power Generation ng Footstep
Mula sa nakaraang ilang taon ang pangangailangan ng mababang lakas na elektronikong portable na mga aparato ay mabilis na nadagdagan. At mayroong napaka-limitadong mga pagpipilian upang mapagana ang mga maliliit na portable na elektronikong aparato tulad ng mga alkaline na baterya o solar power atbp. Kaya dito gumagamit kami ng ibang pamamaraan upang makabuo ng maliit na halaga ng lakas na gumagamit ng Piezoelectric sensor. Dito magtatayo kami ng Footstep Power Generation Circuit upang makabuo ng kuryente. Maaari kang matuto nang higit pa tungkol sa Piezoelectric Effect sa pamamagitan ng pagsunod sa Piezoelectric Transducer Circuit na ito.
Ano ang Piezoelectric Effect?
Ang Piezoelectric Effect ay ang kakayahan ng ilang mga materyal na piezoelectric (tulad ng quartz, topaz, zinc oxide at iba pa) upang makabuo ng isang de-kuryenteng singil bilang puna sa mekanikal na diin. Ang salitang 'Piezoelectric' ay nagmula sa salitang Greek na 'piezein' na nangangahulugang itulak, pisilin at pindutin.
Gayundin, ang epekto ng piezoelectric ay nababalik, na nangangahulugang kapag naglalapat kami ng mekanikal na stress sa materyal na piezoelectric na natatanggap namin ang ilang singil sa kuryente sa output. At, kapag nag-apply kami ng kuryente sa materyal na piezoelectric, pagkatapos ay pinipiga o iniunat ang materyal na piezoelectric.
Ang epekto ng Piezoelectric ay ginagamit sa iba't ibang aplikasyon na kasangkot
- Produksyon at pagtuklas ng tunog
- Pagbuo ng mataas na boltahe
- Pagbuo ng Frequency ng Elektronikon
- Mga Microbalances
- Napakahusay na pagtuon ng mga optikal na pagpupulong
- Mga pang-araw-araw na application tulad ng mga lightweight ng sigarilyo
Gumagamit din ang resonator ng Piezoelectric effect.
Mga Materyales ng Piezoelectric
Ang bilang ng mga materyales na piezoelectric ay magagamit na ngayon, kahit na natural at gawa ng tao. Ang mga likas na materyales na piezoelectric ay may kasamang quartz, asukal sa tubo, Rochelle salt, topaz tourmaline atbp. Kasama sa gawa ng tao na piezoelectric material ang barium titanate at zirconate titanate. Mayroong ilang mga materyal na ibinigay sa talahanayan sa ibaba sa kategorya ng natural at gawa ng tao:
|
Likas na Piezoelectric Material |
Synthetic Piezoelectric Material |
|
Quartz (pinaka ginagamit) |
Lead zirconate titanate (PZT) |
|
Rochelle Asin |
Zinc Oxide (ZnO) |
|
Topaz |
Barium Titanate (BaTiO 3) |
|
TB-1 |
Piezoelectric ceramics Barium titanate |
|
TBK-3 |
Calcium barium titanate |
|
Sucrose |
Gallium orthophosohate (GaPO 4) |
|
Tendon |
Potassium niobate (KNbO 3) |
|
Sutla |
Lead titanate (PbTiO 3) |
|
Enamel |
Lithium tantalite (LiTaO 3) |
|
Dentin |
Langasite (La 3 Ga 5 SiO 14) |
|
DNA |
Sodium tungstate (Na 2 WO 3) |
Kinakailangan ang Mga Bahagi
- Piezoelectric Sensor
- LED (Blue)
- Diode (1N4007)
- Kapasitor (47uF)
- Resistor (1k)
- Push-button
- Mga Koneksyon sa Mga Wires
- Breadboard
Diagram ng Pagbuo ng Power Generation ng Footstep
Ang isang piezoelectric sensor ay binubuo ng piezoelectric material (ginamit na quartz). Ginamit nitong gawing electrical charge ang mekanikal stress. Ang output ng Piezoelectric Sensor ay AC. Kailangan namin ng isang buong tulay na nagwawasto upang mabago ito sa DC. Ang boltahe ng output ng sensor ay mas mababa sa 30Vp-p, maaari mong pakainin ang output ng piezoelectric sensor o maiimbak ito sa baterya o iba pang mga aparato sa pag-iimbak. Ang impedance ng sensor ng piezoelectric ay mas mababa sa 500 ohm. Ang saklaw ng temperatura ng pagpapatakbo at pag-iimbak ay -20 ° C ~ + 60 ° C at -30 ° C ~ + 70 ° C ayon sa pagkakabanggit.
Matapos ang paggawa ng mga koneksyon ayon sa diagram ng circuit ng Piezoelectric Sensor circuit, kapag nagbibigay kami ng mekanikal na diin sa piezoelectric sensor ay bumubuo ito ng boltahe. Ang output ng piezoelectric sensor ay nasa AC form. Para sa pag-convert nito mula sa AC patungong DC gumagamit kami ng isang buong tulay na tagapagtuwid. Ang output ng rectifier ay konektado sa isang 47uF capacitor. Ang boltahe na nabuo ng sensor ng piezoelectric ay naiimbak sa kapasitor. At, kapag ang push-button ay pinindot ang lahat ng nakaimbak na enerhiya ay inililipat sa LED at LED ON ON hanggang sa mawala ang capacitor.
Sa circuit na ito, ang LED ay kumikinang para sa isang maliit na bahagi ng segundo. Upang madagdagan ang ON oras ng LED maaari mong taasan ang rating ng capacitor, ngunit tatagal ng mas maraming oras upang singilin. Kahit na, maaari mong ikonekta ang higit pang sensor ng piezoelectric sa serye upang makabuo ng mas maraming enerhiya sa kuryente. Gayundin, ang diode ay ginagamit para sa pagharang ng kasalukuyang dumaloy mula sa kapasitor patungo sa piezoelectric sensor at ang risistor ay isang kasalukuyang nililimitahan na risistor. Ang LED ay maaari ring direktang konektado sa sensor ng Piezoelectric ngunit papatayin ito sa isang sandali dahil walang kapasitor na hahawak sa kasalukuyang.
Ang video ng demonstrasyon para sa Foot Step Power Generation System na ito ay ibinibigay sa ibaba.