Pjezoelektrinio keitiklio grandinė ir jos pritaikymas

Tam tikri kristalai, tokie kaip bario titanatas, kvarcas, ličio tantalitas ir kt., Turi savybę gaminti elektrą, jiems taikydami jėgą ar slėgį pagal specialų susitarimą. Be to, jie gali veikti atvirkščiai, transformuodami per juos skleidžiamą elektrinį signalą į vibraciją. Taigi jie naudojami kaip keitikliai daugelyje programų. Jie vadinami pjezoelektrinėmis medžiagomis. Vadinasi, pjezoelektrinis keitiklis sukuria įtampą, kai joms veikia jėga, ir atvirkščiai. Pirmiausia pažvelkime į kai kuriuos pjezoelektrinio keitiklio pritaikymo būdus ir apibrėžimą.

Pjezoelektrinis efektas:

1. Mechaninis įtempių analizatorius:

Pagrindinis pritaikymas yra pastatų kolonų įtempių analizatorius, kuriame matuojama proporcinė įtampa, susidaranti dėl įtempio virš kristalo, ir galima apskaičiuoti atitinkamą įtampą.

2. Žiebtuvėliai:

Dujinių degiklių ir cigarečių žiebtuvėliai taip pat laikosi tos pačios pjezoelektrinio efekto taisyklės, kuri sukuria elektrinį impulsą jėgai, kurią sukelia staigus paleidiklio poveikis jų viduje esančiai medžiagai.

Pjezo elektrinis efektas apibrėžiamas kaip elektrinės poliarizacijos pokytis, atsirandantis tam tikrose medžiagose, veikiant mechaniniams įtempimams.

Atvirkštinis pjezoelektrinis efektas:

1. Kvarcinis laikrodis:

Mūsų laikrodžio viduje yra kvarcinis rezonatorius, kuris veikia kaip osciliatorius. Elementas yra silicio dioksidas. Elektrinis signalas, skleidžiamas per kristalą, priverčia periodiškai vibruoti, o tai savo ruožtu reguliuoja krumpliaračius mūsų laikrodžio viduje.

2. Pjezo „Buzzers“:

„Buzzers“ yra plačiai naudojami daugelyje programų, tokių kaip automobilio atbulinės eigos indikatorius, kompiuteriai ir kt. Šiuo atveju, taikydami tam tikro dydžio ir dažnio įtampą aukščiau paminėtame kristale, jie linkę vibruoti. Vibraciją galima nukreipti į patalpą, kurioje yra maža anga, todėl girdimas garsas.

Atvirkštinis pjezo elektrinis poveikis apibrėžiamas kaip tam tikrų medžiagų deformacija ar deformacija, veikiama elektrinio lauko.

Pjezoelektrinis keitiklis:

Aukščiau yra pigus trijų gnybtų pjezoelektrinis daviklis, naudojamas 12 V pjezo zuzeryje, kuris gamina garsą pagal žemiau pateiktą grandinės išdėstymą. Kur juodas korpusas tampa konstrukcija, sukuriančia girdimą garsą.

Jėgos pavertimas elektra naudojant pjezoelektrinį keitiklį:

Pabandykime išbandyti pjezoelektrinį efektą, paversdami jėgą į mažos įtampos signalą, naudodami pjezoelektrinio daviklio diską. Tada pabandykime kaupti energiją, pagamintą per jėgą ar slėgį.

Gnybtų litavimas:

Vielos litavimas prie pjezoelektrinio keitiklio yra pagrindinė jų naudojimo dalis. Būkite atsargūs ir neperkaitinkite paviršiaus, nes jis ištirpsta net esant žemai temperatūrai kelias sekundes. Taigi pabandykite ištirpinti šviną lituoklyje ir išlydyti lydytą lydmetalį ant paviršiaus. Šiai operacijai pakaks teigiamų ir neigiamų gnybtų, kuriuos galima pamatyti aukščiau esančiame paveikslėlyje.

Operacija:

Pjezoelektrinis daviklis sukuria pertraukiamą arba kintamą išėjimą, kai jis veikia pakartotinai. Todėl jis turi būti ištaisytas, kad jis būtų laikomas arba tinkamas naudoti DC. Taigi siekdami didesnio 80% ar didesnio lyginimo efektyvumo, mes naudosime visos bangos lygintuvą. Arba galime naudoti keturių diodų derinį tilto konfigūracijoje arba paketą su įmontuotu tilto diodu, pvz., RB156. Čia pateikiama nuoroda į „Full Wave“ lygintuvo su filtru sukūrimą.

Taigi čia taikoma ta pati koncepcija, kai kintama pjezoelektrinio keitiklio išvestis paverčiama nuolatine ir saugoma išėjimo kondensatoriaus viduje. Saugomi energija tada išsisklaido per LED su kontroliuojama produkcijos. Taigi bus matomas sukauptos energijos išsisklaidymas.

Pjezoelektrinio keitiklio grandinės schema:

Žemiau pateikiama pjezoelektrinio keitiklio schemos schema, kurioje kondensatoriuje sukaupta energija bus išsklaidyta tik uždarius lytėjimo jungiklį.

Išvestyje naudojamas kondensatorius gali būti dar padidintas, kad padidėtų laikymo talpa, tačiau pjezoelektrinių keitiklių skaičių taip pat reikia padidinti. Vadinasi, čia 47uF.

Darbas:

Kaip paaiškinta aukščiau pateiktoje simuliacijoje, jungtys daromos Breadboard. Tačiau dviejų pjezoelektrinių keitiklių naudojimo priežastis yra pagaminamos energijos kiekio padidinimas per trumpą laiko tarpą. Iš pradžių mes nuolat tūpiame per daviklius.

Pasiekus reikiamą įtampos lygį, paspaudžiame lytėjimo jungiklį ir šviesos diodas akimirką šviečia.

LED mirksėjimo priežastis yra tokia, kad naudojamas 47uF kondensatorius gali sukaupti tik tiek energijos, kad kelias sekundes mirksėtų šviesos diodas. Pagamintos ir sukauptos energijos kiekį galima padidinti didinant keitiklių skaičių ir kondensatoriaus vertę. Žemiau pateiktas vaizdo įrašas parodo aukščiau atliktą procesą etapais.