Piezoelectric transducer circuit at mga aplikasyon nito

Ang ilang mga kristal tulad ng Barium titanate, Quartz, Lithium tantalite, atbp ay may pag-aari ng paggawa ng kuryente sa paglalapat ng isang puwersa o presyon sa kanila sa ilalim ng tiyak na pag-aayos. Gayundin, maaari silang gumana ng kabaligtaran sa pamamagitan ng pagbabago ng signal ng elektrikal na inilapat sa mga ito sa mga panginginig. Samakatuwid, ginagamit ang mga ito bilang mga transduser sa maraming mga application. Ang mga ito ay tinawag bilang mga materyal na piezoelectric. Samakatuwid, ang isang Piezoelectric Transducer ay gumagawa ng boltahe kapag naglalagay ng isang puwersa sa kanila at kabaligtaran. Una, tingnan natin ang ilan sa mga aplikasyon ng Piezoelectric Transducer na sinusundan ng kahulugan.

Epekto ng Piezoelectric:

1. Mekanikal na stress analyzer:

Ang pangunahing aplikasyon ay ang stress analyzer para sa mga haligi sa pagbuo kung saan ang proporsyonal na boltahe na ginawa sa pagkapagod sa kristal ay nasusukat at maaaring makalkula ang kaukulang stress.

2. Lighters:

Ang gas burner na mas magaan at lighter ng sigarilyo ay sumusunod din sa parehong panuntunan ng piezoelectric effect na gumagawa ng electric pulse sa puwersang ginawa ng biglaang epekto ng gatilyo sa materyal na nasa loob nila.

Ang epekto ng elektrisidad na Piezo ay tinukoy bilang pagbabago sa elektrikal na polariseysyon na ginawa sa ilang mga materyales kapag napailalim sa mga stress sa makina.

Kabaligtaran Piezoelectric epekto:

1. Quartz Watch:

Sa loob ng aming relo, mayroong quartz resonator na gumagana bilang oscillator. Ang elemento ay silicon dioxide. Ang signal ng elektrisidad na inilapat sa buong kristal ay ginagawang pana-panahong mag-vibrate kung saan ay kinokontrol nito ang mga gears sa loob ng aming relo.

2. Mga Piezo Buzzer:

Ang mga buzzer ay malawakang ginagamit sa maraming mga application tulad ng car reverse tagapagpahiwatig, Mga Computer at iba pa Sa kasong ito, sa paglalapat ng boltahe sa ilang lakas at dalas sa kabuuan ng nabanggit na kristal na may posibilidad silang mag-vibrate. Ang panginginig ng boses ay maaaring mailipat sa isang puwang na may puwang na may maliit na pambungad na ginagawang maririnig na tunog.

Ang kabaligtaran na Piezo electric effect ay tinukoy bilang ang pilay o pagpapapangit na ginawa sa ilang mga materyales kapag sumailalim sa electric field.

Piezoelectric Transducer:

Sa itaas ay isang murang tatlong terminal piezoelectric transducer na ginamit sa 12V Piezo Buzzer na gumagawa ng tunog sa pag-aayos ng circuit sa ibaba. Kung saan ang itim na pabahay ay nagiging istraktura upang lumikha ng tunog na naririnig.

Pag-convert ng puwersa sa Elektrisidad Gamit ang Piezoelectric Transducer:

Subukan nating subukan ang epekto ng piezoelectric sa pamamagitan ng pag-convert ng isang puwersa sa maliit na signal ng boltahe gamit ang piezoelectric transducer disc. Pagkatapos ay subukan nating iimbak ang enerhiya na nagawa sa pamamagitan ng lakas o presyon.

Paghinang ng mga terminal:

Ang paghihinang ng kawad sa piezoelectric transducer ay ang pangunahing bahagi ng paggamit ng mga ito. Mag-ingat na huwag magpainit sa ibabaw dahil natutunaw ito kahit sa mababang temperatura ng ilang segundo. Samakatuwid subukang matunaw ang tingga sa soldering iron at i-drop ang tinunaw na solder sa ibabaw. Para sa operasyong ito, ang mga terminal na positibo at negatibo ay magiging sapat at makikita sa larawan sa itaas.

Pagpapatakbo:

Ang Piezoelectric Transducer ay gumagawa ng isang hindi natuloy o alternating output sa paglalapat ng paulit-ulit na puwersa sa pag-tap dito. Samakatuwid ito ay dapat na maitama upang gawin itong maiimbak o magamit DC. Samakatuwid para sa isang mas mataas na kahusayan sa pagwawasto ng 80% o mas mataas, gagamitin namin ang buong wave rectifier. Alinman maaari naming gamitin ang isang kumbinasyon ng apat na diode sa pagsasaayos ng tulay o isang pakete na may inbuilt na diode ng tulay tulad ng RB156. Narito ang sanggunian upang maitayo ang Buong Wave Rectifier na may Filter.

Samakatuwid ang parehong konsepto ay inilalapat dito kung saan ang alternating output mula sa piezoelectric transducer ay na-convert sa DC at nakaimbak sa loob ng output capacitor. Ang nakaimbak na enerhiya ay pagkatapos ay mawala sa pamamagitan ng isang LED na may kontroladong output. Samakatuwid, makikita ang pagwawaldas ng nakaimbak na enerhiya.

Diagram ng Piezoelectric Transducer Circuit:

Ang nasa ibaba ay ang diagram ng eskematiko ng Piezoelectric Transducer Circuit kung saan ang enerhiya na nakaimbak sa kapasitor ay mawawala lamang kapag ang tactile switch ay sarado.

Ang capacitor na ginamit sa output ay maaaring dagdagan pa upang madagdagan ang kapasidad ng imbakan ngunit gayunpaman ang bilang ng mga piezoelectric transducer ay dapat ding dagdagan. Samakatuwid, narito ang 47uF.

Nagtatrabaho:

Tulad ng ipinaliwanag sa simulation sa itaas ang mga koneksyon ay ginawa sa Breadboard. Ngunit, ang dahilan ng paggamit ng dalawang mga transduser ng piezoelectric ay upang taasan ang dami ng enerhiya na nagawa sa isang maikling agwat ng oras. Sa una, nagbibigay kami ng tuloy-tuloy na pag-tap sa mga transduser.

Kapag naabot na ang kinakailangang antas ng boltahe, pinindot namin ang tactile switch at ang LED na kumikislap sandali.

Ang dahilan para sa LED blink tulad ng nasa ibaba ay ang 47uF capacitor na ginamit ay maaaring mag-imbak lamang ng gaanong lakas upang pumikit ang LED sa loob ng ilang segundo. Ang dami ng nagawa at naimbak na enerhiya ay maaaring tumaas sa pamamagitan ng pagtaas ng bilang ng mga transduser at halaga ng capacitor. Ipinapakita ng video sa ibaba ang tapos na proseso sa mga hakbang.