مبدأ عمل عنصر السيراميك الكهرضغطي

في عنصر سيراميك بيزو ، يتم ترتيب الأيونات الموجبة والسالبة بانتظام بالتناوب لتشكيل شبكة بلورية. وهذا يخلق لحظة كهربائية جوهرية، تظهر شحنة مستقطبة على سطح البلورة، ونظرًا لتعرض البلورة للهواء، بعد فترة من الزمن، يتم تحييد الشحنة عن طريق الأيونات الغريبة في الهواء التي تسقط على البلورة الانضغاطية، وبالتالي لا تظهر كل من الشحنة السطحية المستقطبة والعزم الكهربائي، ولكن عندما تتعرض البلورة الانضغاطية لتشوه ميكانيكي، تتغير الشبكة البلورية. وهكذا يتغير العزم الكهربائي، وتتغير أيضًا قيمة شحنة استقطاب السطح. وبالتالي، هناك زيادة قابلة للقياس (زيادة أو نقصان) في الشحنة الموجبة أو السلبية على السطح. هذه الزيادة هي التأثير الكهروإجهادي.

وهو يصف بشكل أساسي المبدأ والاستقطاب ووضع الاهتزاز الخاص بالجرس الخزفي الكهرضغطي، مما يمنحك فهمًا شاملاً لهيكل ومبدأ الجرس الخزفي الكهرضغطي. مبدأ الجرس الخزفي الكهرضغطي، بعض المواد تحت تأثير الضغط الميكانيكي، مما يتسبب في الإزاحة النسبية لمراكز الشحن الإيجابية والسلبية الداخلية لتكون مستقطبة، مما يؤدي إلى ظاهرة الشحنات المرتبطة بشكل معاكس على طرفي المادة، والتي تسمى التأثير الكهروضغطي. يسمى السيراميك الانضغاطي الذي يتمتع بمثل هذه الخصائص بالسيراميك الكهرضغطي، وتتناسب كثافة شحنة سطحه مع الضغط الميكانيكي الذي يتلقاه. على العكس من ذلك، عندما تتعرض هذه المواد لمجال كهربائي خارجي، يتم إزاحة مراكز الشحن الموجبة والسالبة الداخلية، مما قد يسبب تشوهًا ميكانيكيًا للمادة. يتناسب حجم التشوه مع شدة المجال الكهربائي في عملية تحويل الجرس إلى مادة السيراميك الكهرضغطية. يجب أن تكون مستقطبة، ويجب أن تكون مادة السيراميك الكهرضغطية مستقطبة لتكون لها خصائص كهرضغطية؛ الاستقطاب هو توجيه المجالات الكهروضوئية في اتجاه السيراميك الكهرضغطي للمجال الكهربائي تحت تأثير المجال الكهربائي الحالي المباشر. وضع الاهتزاز الشعاعي لجرس قطعة السيراميك الكهرضغطية، ووضع الاهتزاز الشعاعي لقرص السيراميك الكهرضغطي هو وضع اهتزاز شائع الاستخدام، ويسمى الاهتزاز الممتد على طول الاتجاه الشعاعي للرقاقة بوضع الاهتزاز الشعاعي.

هناك نوعان من طرق قيادة الجرس الكهرضغطي ذات الحجاب الحاجز ، وهي طريقة القيادة الخارجية وطريقة القيادة الذاتية. كما هو مبين في الشكل 5.

هناك أربعة أنواع من الدوائر لجرس الحجاب الحاجز الانضغاطي باستخدام طريقة القيادة الخارجية، وهي دائرة مدفوعة بإشارة خرج مذبذب متعددة التردد غير مستقرة. يتم إنشاء التذبذب أو التوقف عن طريق تشغيل/إيقاف إشارة الإدخال. ج. دائرة مدفوعة بإشارة خرج CMOS LSI. د. غشاء كهروضغطي متصل بواسطة دائرة هاتفية كهروميكانيكية متكاملة.