Пьезозажигалка принцип работы
Самое подробное описание: пьезозажигалка ремонт своими руками от профессионального мастера для своих читателей с фотографиями и видео из всех уголков сети на одном ресурсе. Ремонт зажигалки IMCO super-triplex В этом видео показано как отремонтировать зажигалку если у Вас не крутитс. Первая поломка зажигалки!
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Зажигалка для газовой плиты. Виды и работа. Особенности
- Как работает зажигалка турбо?
- Пьезозажигалка
- Как выбрать зажигалку
Противоречие безысходности - Пьезозажигалки
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Фонарик из зажигалки с питанием от пьезоэлемента
Зажигалка для газовой плиты. Виды и работа. Особенности
Сайт помогает найти что-нибудь интересное в огромном ассортименте магазинов и сделать удачную покупку. Если Вы купили что-то полезное, то, пожалуйста, поделитесь информацией с другими. Также у нас есть DIY сообщество , где приветствуются обзоры вещей, сделанных своими руками. Микрофон, хороший звук, подсветка. Идеальный номер два?
Внедряю в павербанк. Зарегистрироваться Логин или эл. Напомнить пароль Пароль. Войти Запомнить меня. Войти или Зарегистрироваться. Добавить обзор. Блог AliExpress. RSS блога Подписка. Всем привет! Две интересные зажигалки сегодня у меня на обзоре — электрическая и с пьезоэлементом. Одна из них работает от батарейки аккумулятора типоразмера АА, а вторая не требует ничего дополнительного ни батарейки, ни газа, ни кремния. Давненько я уже планировал попробовать лично нечто подобное.
Но все они работают от газа и соответственно требует дозаправки. А герои сегодняшнего обзора выделяются как раз таки тем, что газ им не нужен вообще. Упаковка и внешний вид. Приехали зажигалки в фирменных упаковках. Электрическая отправляется продавцом в рандомном цвете. Мне достался синий, но может попасться и белый, и салатовый.
Принципиальной разницы конечно тут нет, от цвета конструкция или качество не отличаются. Металлическая с пьезоэлементом доступна только в одном варианте.
Свой рассказ начну с более дешевой — пластиковой. Упаковка у нее простенькая — это пластиковый блистер, без дополнительной комплектации или мануала. На единственной бумажке товар именуется как Electronic Igniter Click , что дословно переводиться как — электронный зажигатель.
На обратной стороне говориться, что устройство работает от одной батарейки типоразмера АА на 1. В живую зажигалка оказалась несколько больше чем я себе представлял. Но это даже к лучшему, потому что в руках она лежит отлично. Выполнен корпус из матового пластика, в моем случае синего цвета. Та его часть, которая будет непосредственно находиться вблизи газовой конфорки, закрыта металлической трубкой.
Качество сборки не на высшем уровне. При сильном зажатии в руке можно услышать похрустывания и скрипы. Общая длина устройства примерно — 25см, металлической трубки — 7см, а толщина в самом широком месте — 4см.
Трубка сделана не из цельного куска металла. Место выхода искры — сопло с отверстиями по бокам. Никаких надписей о модели устройства о его технических особенностей на корпусе нет вообще никаких. Ноунейм в чистом виде. Отсек под единственную батарейку находиться в нижней части рукоятки. Работает зажигалка от одной пальчиковой батарейки АА на 1. Работает в обои случаях без каких либо проблем, искра на глаз вроде одинаковая. Включается большой кнопкой, лежащей на верхней части корпуса.
Нажимается с некоторым усилием, без щелчка. Внутреннее строение. Разберем и глянем, что внутри. Оставлю фото без комментариев, так как особо не разбираюсь в схематехнике таких зажигалок. Проверка на практике. Принцип работы в данной модели простой, нажимаем на единственную кнопку и получаем непрерывную искру с определенной частотой.
Искра выдается до тех пор пока мы держим эту самую кнопку. В реальности это выглядит так — Поджигать конфорку очень удобно и нет необходимости подносить зажигалку очень близко. В момент выхода искры потребление составляет — 2. Думаю даже самой простой батарейки хватит на долго, а аккумулятор на мАч тот, что использовал я продержится наверно больше года.
Во включенном состоянии, расхода энергии нет, так что можно хранить устройство с вставленным элементом питания не опасаясь быстрого саморазряда. Перейдем к рассмотрению второго решения. Эта зажигалка стоит в два раза дороже первой и имеет немного другой принцип работы, ей не требуется батарейка или газ.
Хоть эта зажигалка и стоит дороже первой, ее упаковка и комплектация принципиально ничем не отличается. Все очень по — простому. Но бросается сразу в глаза другое, и на упаковке и на самом устройстве везде красуется надпись — Made in Japan сделано в Японии.
Учитывая, что в Китае подделывает все, даже продукты на рынке, поверить в это очень сложно. Называется данная модель — Spark-l. Внешний вид напоминает пистолет.
Корпус выполнен практически полностью из нержавеющей стали. Единственный пластиковый элемент небольшого размера удерживает в ровном положении трубку. В данном случае качество изготовления на две головы выше чем у пластиковой электрозажигалке.
Тут все собрано идеально, нет ни люфтов ни каких то прочих косяков. Металл не тонкий, толщина стенок корпуса примерно 0. Под давлением не гнется и не издает посторонних скрипов или похрустываний. Общая длина корпуса от края сопла до края рукоятки — 27 см, а если взять в расчет нижний край — 29 см, длина самой ручки — 10 см, а толщина — 3.
Весит — На ручке выдавлена надпись — сделано в Японии. Имеется и отверстие для подвешивания. Можно крепить либо на крючок, либо привязать темляк. Что при умеренном использовании должно гарантированно хватить на 2 года. В руке держать удобно, хотя рукоятка мне показалась немного скользкой. Могли бы сделать какие — нибудь насечки. Толщина стенок сопла примерно 0. Трубка жесткая и под усилием так же не прогинается. Искра от центральной иглы передается на корпус. Механизм работы такой же как у электрической.
Для получения искры необходимо нажать на курок, но если в электрической она выдается непрерывно, до тех пор пока кнопка в нажатом положении, то здесь импульс одноразовый. Внутри стоит обычный пьезоэлемент, как во многих современных газовых зажигалках. При срабатывании, то есть выстреле слышен громкий и отчетливый звук. Курок кстати тугой, поэтому не всегда удается ровно держать зажигалку.
Демонстрация работы в реальных условиях — Заключение. Сегодня я показал две схожие по своему предназначению, но разные как по качеству так и по принципу работы зажигалки для газовой плиты.
Первая, электрическая в реальных условиях показала себя лучше. Ею оказалось удобнее и быстрее поджигать конфорку. Она не потребляет большого количества энергии, поэтому даже самой обычной батарейки будет хватать на долгое время. Но, а вот качество ее изготовления подкачало. Корпус собран не ровно, есть люфты и похрустывания. Правда и цена у нее не высокая.
Вторая зажигалка с пьезоэлементом оказалась намного качественнее. К сборке не придерешься, все собрано идеально. Металлический корпус на практике конечно долговечнее обычного пластика, есть и отверстие для шнурка. Но при реальном использовании, как мне лично показалась она уступает дешевой пластиковой. Поджечь конфорку удается не всегда с первого раза, иногда требуется попытки, и подносить ее надо как можно ближе.
Как работает зажигалка турбо?
Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы – лидеры А разве понятие “эфир” можно всерьёз рассматривать в электронике? Задача по физике 1 ставка.
Принцип действия пьезозажигалки основан на использовании пьезокерамических элементов, которые в момент нажатия многократно вырабатывают.
Пьезозажигалка
Сайт помогает найти что-нибудь интересное в огромном ассортименте магазинов и сделать удачную покупку. Если Вы купили что-то полезное, то, пожалуйста, поделитесь информацией с другими. Также у нас есть DIY сообщество , где приветствуются обзоры вещей, сделанных своими руками. Микрофон, хороший звук, подсветка. Идеальный номер два? Внедряю в павербанк. Зарегистрироваться Логин или эл.
Как выбрать зажигалку
Многие, кто пользуются газовыми плитами, знают про такую удобную в хозяйстве вещь. Пьезозажигалка, висящая рядом с плитой, заменяет сотни коробков спичек. Открывая газ, мы подносим носик с контактами к горелке и нажимаем на кнопку. Раздается треск электрической искры и газ загорается ровным синим пламенем.
Зажигалка для газовой плиты представлена в большом ассортименте приспособлений. Они конструктивно отличаются, но их объединяет простота и практичность использования.
Противоречие безысходности
Принцип работы пьезозажигалки основывается на возникновении тока на концах пьезокристалла в результате его сжатия. Значительным плюсом пьезоэлектрической зажигалки для кухонной плиты является то, что она работает вне зависимости от электроснабжения, надежная, долговечная и пожаробезопасная в эксплуатации устройства, благодаря отсутствию электрошнура. Поднести конец зажигалки с насадкой к отверстиям горелки, открыть газ, нажать клавишу зажигалки при необходимости дважды. После воспламенения газа вывести зажигалку из зоны горения. Теги: Предназначена для поджига газа в бытовых газовых приборах.
Пьезозажигалки
Бытовые зажигалки — отличные помощники не только для получения пламени в газовой плите, но и для создания костра в любом месте. В таких устройствах получить огонь или искру можно одним нажатием на кнопку. Это действие сразу запускает сложный процесс генерирования разряда с одновременной подачей топлива. Сейчас существует большое разнообразие моделей, которые основаны на разных принципах работы. Все о зажигалках для газовых плит — в данном материале. Чтобы зажечь газовую плиту, можно воспользоваться спичками, но лучше всего применить зажигалку.
Зажигалка для газовой плиты – как выбрать и сделать своими руками. Бытовые В зависимости от принципа работы можно выделить.
Электронные и USB зажигалки способны зажечь Вашу сигарету без огня. Немного полазив в интернете мы нашли около самых разнообразных моделей зажигалок, но большинство из просто не безопасны и низкого качества. В нашем топе мы покажем лишь надежные и проверенные уже многими пользователями модели, которые идут в двух категориях. Но, для самого начала, давайте обсудим преимущества и недостатки нового гаджета.
Сайт помогает найти что-нибудь интересное в огромном ассортименте магазинов и сделать удачную покупку. Если Вы купили что-то полезное, то, пожалуйста, поделитесь информацией с другими. Также у нас есть DIY сообщество , где приветствуются обзоры вещей, сделанных своими руками.
Мы настолько привыкли к наличию зажигалок в современной жизни, считая их обыденным и заурядным предметом, позволяющим легким и непринужденным движением пальцев добыть источник огня, что мало кто сейчас задумывается об истинном происхождении этого столь необходимого для курящего человека аксессуара.
Для безопасного пользования кухонной бытовой техникой была изобретена зажигалка для газовой плиты, имеющая индивидуальную схему внутреннего механизма. Она является эффективным приспособлением, делится на несколько видов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Стоит учитывать несколько нюансов при использовании всех вариантов. При желании можно самостоятельно изготовить приспособление, достаточно просто запастись простыми запчастями и схемами спайки. Любая зажигалка для газовой плиты характеризуется практичностью. В отличие от спичек, не оставляет следов копоти на посуде, сразу воспламеняет выпущенный газ.
Пьезоэлемент, который в быту чаще всего встречается в пьезозажигалках для газовых плит, вырабатывает электричество за счет формирования удара или давления по пьезопластинке, входящей в состав его конструкции. Пластинка деформируется и на ее поверхности генерируется электрический заряд. Вот этот заряд мы и наблюдаем, когда на конце птезозажигалки появляется искра, если нажать на кнопку зажигалки. Искра возникает можду проводом, закрепленном на конце пьезоэлемента и рассекателем, который расположен на верхнем клапане в конце зажигалки.
Пьезоэлемент: применение и принцип работы
Среди множества диэлектрических материалов встречаются и такие, которые обладают так называемым пьезоэффектом. На их поверхности могут возникать электрические заряды под влиянием деформации. Существует и обратный эффект, когда диэлектрики начинают деформироваться под действием внешнего электрического поля. Пьезоэлемент сам по себе не может считаться источником электроэнергии. Он всего лишь преобразует механическую энергию в электрическую, с очень низким КПД. Однако, благодаря своим качествам, пьезоэлементы широко используются в технике, в первую очередь, как источники электрических разрядов.
Содержание
Физические свойства пьезоэлемента
Пьезоэлектрические материалы по своей сути довольно простые и характеризуются всего лишь двумя физическими величинами – диэлектрической проницаемостью и пьезоэлектрическим модулем. От первой величины зависит емкость пьезоэлемента, а от пьезоэлектрического модуля – электрический заряд, образующийся на электродах, после того как к ним была приложена какая-то сила.
В пьезокерамике для описания процесса применяется три модуля в зависимости от расположения силы, действующей по отношению к полярности оси пьезоэлемента.
Наиболее выраженный эффект проявляется в модуле d33, в котором первая цифра индекса означает направление полярной оси вдоль оси Z традиционной системы координат, а вторая указывает на направление действующей силы вдоль этой же оси. За счет этого пьезоэлемент с величиной модуля d33 существенно превышает значение комбинаций с другими направлениями.
Прямой пьезоэффект модуля измеряется в единицах кулон/ньютон (К/Н). Именно эта величина характеризует материал, из которого он изготовлен. Независимо от приложенной силы и размеров самого элемента, при воздействии силы в 1 ньютон, на электродах будет образовываться один и тот же заряд.
Для определения напряжения на электродах существует формула: U = q/C, в которой в свою очередь q = F d33. Из данной формулы видно, что в отличие от заряда, напряжение будет зависеть от размеров пьезоэлемента, поскольку емкость С связана с площадью электродов и расстоянием между ними. Если в качестве примера взять емкость обычной зажигалки, равной 40 пикофарадам (пф), то приложенная сила в 1 Н даст напряжение 6 В. Соответственно, если сила увеличится до 1000 Н (100 кг), то полученное напряжение составит уже 6 кВ.
Принцип работы
Действие пьезоэлемента наиболее четко просматривается на примере зажигалки нажимного действия. При нажатии на клавишу, зажигалка выдает целую серию искр, что свидетельствует о наиболее удачном использовании пьезогенератора в данной конструкции. Чтобы представить себе принцип работы, рекомендуется рассмотреть схему упрощенной модели этого устройства. Она выполнена в виде опоры с рычагом, создающим большое усилие, воздействующее на пьезоэлемент.
Сами элементы представляют собой сплошные цилиндрические конструкции, на торцах которых расположены электроды. Они соприкасаются друг с другом, поэтому на них воздействует одинаковая сила. Ориентация каждого пьезоэлемента между собой выполнена таким образом, чтобы электроды соприкасающихся поверхностей имели один заряд, например, положительный, а противоположные концы – заряд с другим знаком. Порядок подключения необходимо обязательно соблюдать, особенно при изготовлении подобного устройства своими руками.
Под действием рычага электроды замыкаются, и возникает электрическое параллельное соединение каждого пьезоэлемента между собой. От точки соприкосновения выводится токовод с закругленным наконечником, расположенным от металлической основы на определенном расстоянии. Во время нажатия на рычаг воздушный промежуток между основой и наконечником пробивается электрической искрой. Теперь уже понятно, как работает такая зажигалка. При дальнейшем нажатии усилие возрастает, что приводит к появлению второй и последующей искр. Это будет происходить до тех пор, пока пьезоэлементы не разрушатся полностью.
Применение
Любой пьезоэлемент можно использовать в современных технических устройствах разного назначения. Они применяются в качестве кварцевых резонаторов, миниатюрных трансформаторов, пьезоэлектрических детонаторах, генераторах частоты с высокой стабильностью и во многих других местах. Каждый прибор устроен таким образом, что в нем может использоваться не только кристаллический кварц, но и элементы из поляризованной пьезокерамики.
Однако пьезоэлемент не ограничивается одними лишь зажигалками. В настоящее время ведутся работы по решению задачи, как сделать использование этих материалов более продуктивным. Данный принцип достаточно давно применяется на танцевальных площадках и стоянках автомобилей, где под давлением происходит превращение механической энергии в электрическую.
В перспективе возможно устройство более мощных энергодобывающих систем. В настоящее время разрабатываются генераторы, обладающие небольшими размерами, основой которых служит нитрид алюминия, успешно заменивший традиционный цирконат-титанат свинца. Данное устройство по своей сути является беспроводным температурным датчиком, способным накапливать энергию от различных вибраций и передавать полученные данные через установленные промежутки времени.
В настоящее время преобразователи на базе пьезоэлементов устанавливаются на реактивные самолеты. Данное техническое решение дает возможность экономии до 30% топливных ресурсов, используя колебания крыльев и самого фюзеляжа. Созданы экспериментальные светофоры, работающие от аккумуляторов, заряжающихся от колебаний воздуха, вызванных городским шумом.
В будущем эти разработки позволят ликвидировать дефицит мощностей. С помощью пьезоэлементов станет возможно получать электричество в результате движения автомобилей по специально оборудованным трассам. Даже десять километров такой пьезодороги выдадут около 5 МВт/час. Тротуары для пешеходов также внесут свой вклад в добычу электроэнергии. Данное направление очень интересное и перспективное, привлекающее внимание ученых многих стран.
https://www.youtube.com/watch?v=Kwyt618tbv0
Что такое пьезоматчевое зажигание?
Что такое пьезоматчевое зажигание?
5 минут чтения |
Что такое пьезо-матчевое зажигание? Как это работает?
Зажигание спички или зажигалки требует минимальных усилий, чтобы зажечь гриль, так зачем беспокоиться о беспламенном кнопочном источнике зажигания?
Не слишком ли упрощается и без того простая практика?
Настоящая проблема с такой логикой заключается в том, что вам на самом деле не нужна безматчевая система зажигания, пока она вам действительно не понадобится. Например, вы взяли свою семью в отдаленное горное уединение, богатое природой. У вас есть ваш верный гриль, но вы забыли зажигалку. В отличие от спичечного коробка или зажигалки, пьезо-спичечная система зажигания может быть буквально прикреплена к вашему грилю, а это значит, что вы никогда не забудете ее во время походов. Ниже мы поделимся всем, что вам нужно знать об этой системе.
Как это работает?
Пьезорозжиг получил свое название от использования пьезоэлектричества, электрического заряда, который может накапливаться в определенных материалах, таких как те, которые используются для создания этих воспламенителей без спичек, когда они находятся под давлением . Вместо того, чтобы беспокоиться о том, что вы обожжетесь спичками или у вас закончится жидкость в зажигалках, для этого типа зажигания достаточно просто щелкнуть выключателем или нажать кнопку. Если вы когда-либо использовали кнопочный гриль или зажигалку, то вы, вероятно, уже использовали пьезоспичечный запальник, даже если вы не знали об этом.
Какие виды существуют?
Пьезорозжиги можно использовать с грилями или независимо от них, работая как зажигалки или простые в использовании выключатели зажигания. Воспринимайте их как простой способ «включить» гриль или как удобную и экологичную альтернативу традиционным спичкам и зажигалкам.
Почему я должен использовать пьезозапальники вместо спичек или зажигалок?
Хотя одной из основных причин использования безспичечных запальников является простота их использования для тех, кто немного старше или имеет инвалидность, из-за которой трудно зажечь спичку или зажечь зажигалку, это лишь одна из множества причин для использования этого система. Спички, например, часто могут намокнуть, а это означает, что дождливый день может испортить ваш поход во многих отношениях. В зажигалках заканчивается осветительная жидкость или они легко ломаются . Даже если вы предпочитаете один из этих методов освещения, их непостоянство означает, что дополнить их пьезоспичечным устройством зажигания — разумная идея.
Как долго это длится?
В то время как спички и зажигалки необходимо заменять или заправлять заново, бесспичечные системы зажигания рассчитаны на всю жизнь. Несмотря на то, что неисправности случаются, средняя пьезозажигалка служит не менее десяти лет, что намного дольше, чем даже целый коробок спичек! Бесспичечные пьезозапальники — отличное вложение в душевное спокойствие, удобство и защиту окружающей среды.
Вернуться в блог
Хотите больше информации? Есть вопрос? Свяжитесь с нами сегодня, и мы будем рады помочь!
Как работает пьезоэлектричество — блог Fusion 360
Узнайте, как пьезоэлектричество создает электрический заряд путем приложения механического напряжения к пьезоэлектрическому материалу.
Пьезо что? Пьезоэлектричество звучит как много, но это просто понять. Слово пьезоэлектрический происходит от греческого слова piezein, что буквально означает сжимать или давить. Вместо того, чтобы выжимать виноград для производства вина, мы выжимаем кристаллы для получения электрического тока! Пьезоэлектричество присутствует во множестве повседневных электронных устройств, от кварцевых часов до динамиков и микрофонов.
В двух словах, пьезоэлектричество — это процесс использования кристаллов для преобразования механической энергии в электрическую или наоборот.
Правильные кристаллы определяются их организованной и повторяющейся структурой атомов, которые удерживаются вместе связями, называемыми элементарной ячейкой. Большинство кристаллов, таких как железо, имеют симметричную элементарную ячейку. Это делает их бесполезными для пьезоэлектрических целей.
Есть и другие кристаллы, которые объединяются в пьезоэлектрические материалы . Структура этих кристаллов несимметрична, но они все еще существуют в электрически нейтральном балансе. Однако если вы приложите механическое давление к пьезоэлектрическому кристаллу, структура деформируется, атомы толкнутся, и вы получите кристалл, который проводит электрический ток. Если взять тот же пьезоэлектрический кристалл и подать на него электрический ток, кристалл будет расширяться и сжиматься, превращая электрическую энергию в механическую.
Типы пьезоэлектрических материалов
Существует множество пьезоэлектрических материалов, которые могут проводить электрический ток, как искусственных, так и природных. Наиболее известным и первым пьезоэлектрическим материалом, использованным в электронных устройствах, является кристалл кварца. Другие встречающиеся в природе пьезоэлектрические материалы включают тростниковый сахар, сегнетовую соль, топаз, турмалин и даже кость.
Когда пьезоэлектрические технологии начали развиваться после Первой мировой войны, мы начали разработку искусственных материалов, которые могли бы конкурировать с кварцем. К искусственным пьезоэлектрическим материалам относятся:
- PZT изготовлен из титаната цирконата свинца и может производить большее напряжение, чем кварц, при том же механическом давлении.
- Титанат бария представляет собой керамический пьезоэлектрический материал, открытый во время Второй мировой войны и известный своей долговечностью.
- Ниобат лития представляет собой материал, который сочетает кислород, литий и ниобий вместе в керамическом материале, который работает аналогично титанату бария.
Как работает пьезоэлектричество
У нас есть специальные материалы, подходящие для пьезоэлектричества, но как именно работает этот процесс? С пьезоэлектрическим эффектом. Самая уникальная черта этого эффекта заключается в том, что он работает двумя способами. Вы можете применить механическую или электрическую энергию к одному и тому же пьезоэлектрическому материалу и получить противоположный результат.
Приложение механической энергии к кристаллу представляет собой прямой пьезоэлектрический эффект и работает следующим образом:
- Пьезоэлектрический кристалл помещен между двумя металлическими пластинами. В этот момент материал находится в идеальном равновесии и не проводит электрический ток.
- Затем металлические пластины прикладывают к материалу механическое давление, которое выводит электрические заряды внутри кристалла из равновесия. Избыточные отрицательные и положительные заряды появляются на противоположных сторонах грани кристалла.
- Металлическая пластина собирает эти заряды, которые можно использовать для создания напряжения и подачи электрического тока по цепи.
Вот так, простое механическое нажатие, сжатие кристалла, и вдруг у вас есть электрический ток. Вы также можете сделать обратное, подавая электрический сигнал на материал в виде обратный пьезоэлектрический эффект. Работает так:
- В той же ситуации, что и в примере выше, у нас есть пьезоэлектрический кристалл между двумя металлическими пластинами. Структура кристалла идеально сбалансирована.
- Затем к кристаллу прикладывается электрическая энергия, которая сжимает и расширяет структуру кристалла.
- Когда структура кристалла расширяется и сжимается, он преобразует полученную электрическую энергию и высвобождает механическую энергию в виде звуковой волны.
Обратный пьезоэлектрический эффект используется в различных приложениях. Возьмем, к примеру, динамик, который подает напряжение на пьезоэлектрическую керамику, заставляя этот материал вибрировать воздух в виде звуковых волн.
Открытие пьезоэлектричества
Пьезоэлектричество было впервые обнаружено в 1880 году двумя братьями и французскими учеными, Жаком и Пьером Кюри. Экспериментируя с различными кристаллами, они обнаружили, что механическое давление на определенные кристаллы, такие как кварц, высвобождает электрический заряд. Они назвали это пьезоэлектрическим эффектом.
В течение следующих 30 лет пьезоэлектричество предназначалось в основном для лабораторных экспериментов и дальнейшего совершенствования. Во время Первой мировой войны пьезоэлектричество использовалось для практических применений в гидролокаторах. Сонар работает, подключая напряжение к пьезоэлектрическому передатчику. Это обратный пьезоэлектрический эффект в действии, который преобразует электрическую энергию в механические звуковые волны.
Звуковые волны распространяются по воде, пока не достигнут объекта. Затем они возвращаются обратно к исходному приемнику. Этот приемник использует прямой пьезоэлектрический эффект для преобразования звуковых волн в электрическое напряжение, которое затем может обрабатывать устройство обработки сигналов. Используя время между уходом сигнала и его возвращением, можно легко рассчитать расстояние до объекта под водой.
После успеха сонара пьезоэлектричество привлекло внимание военных. Вторая мировая война продвинула технологию еще дальше, поскольку исследователи из Соединенных Штатов, России и Японии работали над созданием новых искусственных пьезоэлектрических материалов, называемых сегнетоэлектриками. Это исследование привело к использованию двух искусственных материалов наряду с природным кристаллом кварца, титанатом бария и титанатом цирконата свинца.
Пьезоэлектричество Сегодня
В современном мире электроники повсеместно используется пьезоэлектричество. Когда вы спрашиваете у Google дорогу к новому ресторану, в микрофоне используется пьезоэлектричество. В Токио даже есть метро, которое использует силу человеческих шагов для питания пьезоэлектрических конструкций в земле. Вы также обнаружите, что пьезоэлектричество используется в следующих электронных приложениях:
используют пьезоэлектричество для питания таких устройств, как вязальные машины и машины для печати по Брайлю, видеокамеры и смартфоны. В этой системе металлическая пластина и исполнительное устройство соединяются между собой пьезоэлектрическим материалом. Затем на пьезоэлектрический материал подается напряжение, которое расширяет и сжимает его. Это движение также приводит к перемещению привода.
Громкоговорители и зуммеры В динамиках используется пьезоэлектричество для питания таких устройств, как будильники и другие небольшие механические устройства, требующие высококачественного звука. В этих системах используется обратный пьезоэлектрический эффект путем преобразования сигнала звукового напряжения в механическую энергию в виде звуковых волн.
преобразуют низковольтную батарею в более высоковольтную, которая затем может использоваться для управления пьезоустройством. Этот процесс усиления начинается с генератора, который выдает меньшие синусоидальные волны. Затем эти синусоидальные волны усиливаются пьезоусилителем.
Датчики Датчикииспользуются в различных приложениях, таких как микрофоны, гитары с усилителями и медицинское оборудование для визуализации. В этих устройствах используется пьезоэлектрический микрофон для обнаружения изменений давления в звуковых волнах, которые затем могут быть преобразованы в электрический сигнал для обработки.
Мощность Одним из самых простых применений пьезоэлектричества является электрическая прикуриватель. При нажатии на кнопку зажигалки подпружиненный молоточек врезается в пьезоэлектрический кристалл. Это создает электрический ток, который пересекает искровой промежуток, нагревая и воспламеняя газ. Эта же пьезоэлектрическая система питания используется в больших газовых горелках и духовках.
Пьезоэлектрические кристаллы идеально подходят для приложений, требующих точной точности, таких как движение двигателя. В этих устройствах пьезоэлектрический материал получает электрический сигнал, который затем преобразуется в механическую энергию, заставляющую двигаться керамическую пластину.
Пьезоэлектричество и будущее
Что ждет пьезоэлектричество в будущем? Возможностей предостаточно. Одна из популярных идей изобретателей — использование пьезоэлектричества для сбора энергии. Представьте, что в вашем смартфоне есть пьезоэлектрические устройства, которые можно активировать простым движением вашего тела, чтобы держать их заряженными.
Думая немного шире, вы могли бы также встроить пьезоэлектрическую систему под дорожное покрытие, которую могли бы активировать колеса движущихся автомобилей. Затем эта энергия может быть использована для освещения стоп-сигналов и других близлежащих устройств.
