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Ricerca applicativa della ceramica piezoelettrica nel campo automobilistico

Visualizzazioni: 2 Autore: Editor del sito Orario di pubblicazione: 2018-12-13 Origine: Sito

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I sensori di vibrazione in ceramica piezoelettrica sono ottenuti applicando un forte campo elettrico CC a una ceramica ferroelettrica per il trattamento di polarizzazione. È uno speciale materiale piezoceramico in grado di convertire l'energia elettrica e l'energia meccanica l'una nell'altra. Quando la ceramica piezoelettrica è sottoposta a stress meccanico, provoca polarizzazione e il valore di polarizzazione è proporzionale allo stress; al contrario, quando la piezoceramica è sottoposta ad un campo elettrico, si genera anche una deformazione (deformazione) proporzionale all'intensità del campo elettrico. Il primo effetto è chiamato effetto piezoelettrico positivo, mentre il secondo è chiamato effetto piezoelettrico inverso, collettivamente indicato come effetto piezoelettrico. Nell'effetto piezoelettrico positivo, le ceramiche piezoelettriche sono molto sensibili e possono convertire vibrazioni meccaniche estremamente deboli in segnali elettrici, che possono essere utilizzati per sistemi sonar, rilevamento meteorologico, protezione ambientale tramite telemetria, elettrodomestici e simili. Nell'effetto piezoelettrico inverso, la ceramica piezoelettrica produce una piccola quantità di deformazione sotto l'azione di un campo elettrico, fino a una frazione di un milionesimo della sua stessa dimensione. Questa funzionalità può essere utilizzata per strumentazione di precisione e controllo meccanico, microelettronica i dischi sonori del trasduttore piezoelettrico .sono la tecnologia della bioingegneria e altri campi. È proprio grazie a queste funzioni uniche della ceramica piezoelettrica che ha ampie prospettive di applicazione nel campo automobilistico. Questa ricerca esamina innanzitutto l'applicazione della ceramica piezoelettrica nei campi del rilevamento, della guida, dell'isolamento delle vibrazioni e della riduzione del rumore delle automobili, quindi progetta e fabbrica un sistema di rilevamento della pressione per pneumatici di automobili utilizzando le caratteristiche di generazione di energia della ceramica piezoelettrica del generatore piezoelettrico.

Lo sviluppo di elemento disco piezoelettrico nel settore automobilistico è che negli ultimi anni, con il rapido aumento del numero di automobili in Cina, le persone chiedono sempre più sicurezza e comfort. Utilizzando l'effetto piezoelettrico della ceramica piezoelettrica, è possibile realizzare funzioni come il rilevamento, la guida, l'isolamento delle vibrazioni e la riduzione del rumore nel campo automobilistico, in grado di soddisfare i requisiti di sicurezza e comfort delle automobili.

Applicazione nel campo del rilevamento automobilistico:

Come fonte di informazioni per i sistemi di controllo elettronico automobilistico, i dischi piezoelettrici del modello elettrico sono un componente chiave dei sistemi di controllo elettronico automobilistico. Maggiore è il grado di automazione e automazione dell'auto, maggiore è la dipendenza del sensore. Una tipica automobile domestica viene installata con decine o quasi un centinaio di sensori e il numero di sensori su un'auto di lusso può arrivare fino a 200. Per quanto riguarda il sensore piezoelettrico di tipo ceramico, una ceramica piezoelettrica può essere utilizzata per il sensore di detonazione, il sensore a ultrasuoni, il sensore di accelerazione e simili sono comunemente usati. La ceramica piezoelettrica per il sensore di detonazione è composta da un vibratore ceramico piezoelettrico, un pezzo di metallo, una guarnizione, una custodia di metallo e simili. La carica elettrica generata dal vibratore piezoelettrico è proporzionale alla vibrazione generata dal cilindro del motore, e la tensione generata entra nella centralina elettronica attraverso la linea schermata, rilevando così la tensione generata dalla vibrazione di circa 7 kHz, e la centralina elettronica giudica in base all'entità della tensione. È l'intensità della detonazione, la correzione tempestiva o il corrispondente ritardo dell'accensione, eliminando i colpi in anticipo. Il motore viene fatto funzionare con una fasatura di accensione vicina ai colpi, la massima efficienza termica e il minor consumo di carburante, il raggiungimento di uno stato di funzionamento senza colpi garantisce che il motore funzioni con la massima potenza possibile e indicatori economici.

Il sensore a ultrasuoni viene utilizzato come dispositivo di allarme anticollisione per la retromarcia dell'auto ed è composto da un involucro in lega di alluminio, un trasduttore in cristallo piezoceramico PZT, un materiale fonoassorbente e un elettrodo di piombo. Quando un segnale elettrico viene applicato alla ceramica piezoelettrica, viene generata una vibrazione meccanica per emettere onde ultrasoniche. Quando le onde ultrasoniche colpiscono l'ostacolo durante la propagazione dell'aria, vengono immediatamente riflesse indietro. Quando viene applicato alla ceramica piezoelettrica, il segnale elettrico viene emesso tramite l'elaborazione dei dati. La misurazione della distanza con differenza di tempo calcola la distanza tra il veicolo e l'ostacolo e attiva l'allarme quando si verifica la collisione pericolosa. Può rilevare con precisione i piccoli ostacoli nella coda dell'auto e l'angolo cieco della prospettiva del conducente. I sensori a ultrasuoni vengono utilizzati anche nei sistemi di sospensione a controllo elettronico delle automobili per monitorare direttamente la distanza tra il telaio e il manto stradale. L'accelerometro con trasduttori piezoelettrici conici può essere utilizzato nel sistema airbag automobilistico. I due fogli di ceramica piezoelettrica sono legati insieme tramite l'elettrodo comune interno per formare una struttura bipolare, che è montata nella direzione del movimento e forma una trave a sbalzo, ed è integrata con la pellicola spessa del circuito periferico. È realizzato in un involucro per rilevare l'intensità istantanea della collisione a bassa o alta velocità dell'auto e viene convertito in un'uscita di segnale elettrico. Quando la forza di collisione è elevata, l'airbag viene aperto con precisione in tempo per migliorare le prestazioni di sicurezza dell'auto.