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La ceramica piezoelettrica è un tipo di materiale PZT funzionale in grado di convertire l'energia meccanica e l'energia elettrica l'una nell'altra. La ceramica piezoelettrica ha le caratteristiche di piezoelettricità, dielettricità, elasticità e così via. È stato ampiamente utilizzato nell'imaging medico, nei sensori acustici, nei trasduttori del suono, nei motori a ultrasuoni, ecc.
La ceramica piezoelettrica può essere utilizzata per convertire la forza esterna in energia elettrica, può essere utilizzata per l'accensione piezoelettrica, la potenza mobile dei raggi X, il dispositivo di detonazione del guscio;
Il materiale ceramico piezoelettrico sotto stress meccanico può causare lo spostamento relativo del centro di carica positivo e negativo, il che fa sì che le estremità opposte del materiale PZT appaiano cariche legate, ha proprietà sensibili, la ceramica piezoelettrica viene utilizzata principalmente per trasduttori a ultrasuoni, trasduttori acustici subacquei, trasduttori elettroacustici, filtri ultrasonici, trasformatori piezoelettrici, discriminatori di frequenza, generatori di alta tensione, rilevatori a infrarossi, dispositivi di onde acustiche superficiali, dispositivi elettro-ottici, giroscopio elettrico.

La ceramica piezoelettrica serve a convertire l'energia elettrica in vibrazioni ultrasoniche, che possono essere utilizzate per esplorare la posizione e la forma dei pesci sott'acqua, test non distruttivi sui metalli, nonché pulizia a ultrasuoni, cure mediche a ultrasuoni e possono essere trasformate in varie taglierine a ultrasuoni, dispositivi di saldatura e saldatore, tecnologia di lavorazione di plastica e metallo.

La ceramica piezoelettrica sensibile alle forze esterne è in grado di rilevare i disturbi dell'aria a una distanza di dieci metri e utilizzerà vibrazioni meccaniche estremamente deboli nei segnali elettrici. Può essere applicato a sistemi sonar , esplorazione meteorologica, protezione ambientale della telemetria, elettrodomestici e così via utilizzando le caratteristiche della ceramica piezoelettrica.

Oscillatori elettromagnetici, filtri e altri dispositivi di controllo

La ceramica piezoelettrica polarizzata è un vibratore piezoelettrico, che ha una frequenza di vibrazione naturale determinata dalle sue dimensioni. L'oscillazione stabile può essere ottenuta utilizzando la frequenza del vibratore piezoelettrico e l'effetto piezoelettrico. Quando la frequenza della tensione è uguale alla frequenza di vibrazione naturale del vibratore piezoelettrico , si verificherà la risonanza e l'ampiezza aumenterà notevolmente. Con questo processo, il campo elettrico alternato produce deformazione attraverso l'effetto piezoelettrico inverso e la deformazione produce corrente attraverso l'effetto piezoelettrico positivo, realizzando così la massima conversione reciproca dell'energia elettrica e dell'energia meccanica. Utilizzando questa funzionalità del vibratore piezoelettrico, puoi creare una varietà di filtri, risonatori e altri dispositivi. Questi dispositivi presentano i vantaggi di basso costo, dimensioni ridotte, assenza di assorbimento di umidità, lunga durata, buona stabilità della frequenza e fattore di qualità equivalente.

Trasformatore piezoelettrico

Piezoelettrico

trasformatore che utilizza l'energia elettrica dell'effetto piezoelettrico e le caratteristiche dell'energia meccanica. Composto dall'ingresso e dall'uscita di due parti, la direzione dell'elettrodo polarizzato è perpendicolare l'una all'altra. l'estremità di ingresso si polarizza lungo lo spessore della direzione, dopo l'applicazione di tensione alternata e vibrazione longitudinale, a causa dell'effetto piezoelettrico inverso, l'estremità di uscita avrà un'uscita ad alta tensione.

Il trasformatore ceramico piezoelettrico è un nuovo dispositivo elettronico a stato solido. Rispetto al trasformatore elettromagnetico tradizionale, presenta i vantaggi di struttura semplice, dimensioni ridotte, peso leggero, rapporto di trasformazione elevato, buona stabilità, assenza di interferenze e rumori elettromagnetici, alta efficienza, grande densità di energia, fenomeno di perdita di flusso magnetico sicuro, non avvolto, non infiammabile e vantaggi dell'inquinamento da radiazioni elettromagnetiche.

L'attuale trasformatore ceramico piezoelettrico viene utilizzato principalmente per dispositivi di alimentazione come AC-DC, DC-DC e dispositivi ad alta tensione, come televisori, fotocopiatrici elettrostatiche, generatore di ioni negativi come alimentatore ad alta tensione, display a cristalli liquidi nei tubi fluorescenti a catodo freddo, tubi al neon, tubi laser e piccoli tubi a raggi X, spruzzatura elettrostatica ad alta tensione, floccaggio elettrostatico ad alta tensione e azionamento del tubo del display radar.

Trasduttore piezoelettrico

I trasduttori piezoelettrici utilizzano l'effetto piezoelettrico e l'effetto piezoelettrico inverso per realizzare la conversione reciproca di energia elettrica ed energia acustica, il trasduttore ultrasonico piezoelettrico è uno di questi, è un dispositivo acustico subacqueo che lo utilizza per il sondaggio subacqueo e la ricezione di ultrasuoni. Le due estremità dei trasduttori possono rilevare la carica sotto l'azione delle onde sonore, cioè il ricevitore delle onde sonore. Se un campo elettrico alternato viene applicato alla ceramica piezoelettrica, a volte la ceramica piezoelettrica si assottiglia, a volte si ispessisce, nel frattempo produce vibrazioni, onde sonore, che sono il trasmettitore ultrasonico.
I trasduttori piezoelettrici sono anche ampiamente utilizzati nel settore, come navigazione, rilevamento marino, misurazione di precisione, pulizia a ultrasuoni, rilevamento di difetti solidi e imaging medico, diagnostica a ultrasuoni e trattamento di malattie legate agli ultrasuoni e così via. Un'altra applicazione dei trasduttori piezoelettrici oggi è la telemetria e i sistemi di controllo remoto, ad esempio i cicalini piezoelettrici in ceramica, gli accenditori piezoelettrici, i microscopi a ultrasuoni.

motore ad ultrasuoni

Il motore a ultrasuoni utilizza l'effetto piezoelettrico inverso per produrre vibrazioni ultrasoniche, la microdeformazione del materiale PZT si amplifica attraverso la risonanza. Vibrando e spostando le parti da guidare.
Rispetto al tradizionale motore a ultrasuoni, presenta i vantaggi di basso costo, struttura semplice, dimensioni ridotte, elevata densità di potenza e prestazioni a bassa velocità, coppia elevata, risposta rapida, elevata precisione di controllo, assenza di campo magnetico e campo elettrico, assenza di interferenze elettromagnetiche e caratteristiche di rumore elettromagnetico.
i motori a ultrasuoni sono ampiamente utilizzati negli strumenti di precisione, nel settore aerospaziale, nel controllo automatico, nell'automazione degli uffici, nei sistemi micromeccanici, nel microassemblaggio, nel posizionamento preciso e in altri campi grazie alle loro caratteristiche e ai vantaggi prestazionali. Attualmente, il Giappone è il leader tecnologico nel settore e i motori a ultrasuoni sono universali da utilizzare per fotocamere e fotocamere con messa a fuoco automatica e formano una serie di prodotti in scala.

Sonda medica, iniettore piezoelettrico, aerospaziale

Sonda medica
I medici inseriranno una sonda piezoelettrica nelle parti del corpo umano da esaminare, emettendo l'onda ultrasonica dopo essere stata caricata con elettricità, raggiunge il corpo umano e produce un eco, quindi riceve questo eco, viene visualizzato sullo schermo, il medico può comprendere la situazione del corpo umano.

Iniettore piezoelettrico
La ceramica piezoelettrica viene utilizzata nella tecnologia di iniezione del carburante diesel, che presenta le seguenti caratteristiche: la produzione ad alta pressione e il controllo dell'iniezione vengono eseguiti in modo indipendente, la pressione di iniezione può essere regolata in un ampio intervallo in base alle condizioni operative del motore; Può anche realizzare pre-iniezione, iniezione principale e iniezione multipla; può modificare liberamente i parametri di iniezione del carburante e la forma dell'iniezione di carburante, può controllare l'iniezione di carburante con un elevato grado di libertà, migliorando notevolmente l'efficienza di combustione dei motori diesel, riducendo le emissioni e migliorando le prestazioni del motore. La ceramica piezoelettrica

aerospaziale
viene utilizzata per il giroscopio piezoelettrico, è il veicolo spaziale che vola nello spazio e il timone del satellite artificiale. Affidarsi al timone, al veicolo spaziale e al satellite per garantire l'orientamento e la rotta stabiliti. Il giroscopio piezoelettrico piccolo e raffinato ha un'elevata sensibilità e una buona affidabilità.

Più leggero

Questo è un dispositivo che converte una forza meccanica in una scintilla che accende il materiale combustibile. È un trasduttore elettromeccanico. Utilizzando il titanato di bario piezoelettrico (BaTiO) per accendersi nel 1958. Tuttavia, la velocità di accensione di questo materiale non è elevata e il rumore è elevato. La ceramica piezoelettrica PZT è stata utilizzata per realizzare accenditori dal 1962. Gli accenditori sono ampiamente utilizzati nella vita quotidiana, nella produzione industriale e negli aspetti militari, che vengono utilizzati per accendere gas e vari esplosivi e l'accensione di razzi.

Il processo di accensione richiede tre fasi: alta pressione, accensione a scarica e accensione del gas combustibile. Generazione di alta pressione —— un elemento ceramico piezoelettrico cilindrico è come, ad esempio, quando la forza meccanica F agisce sul cilindro, si verifica la distorsione del cristallo, con conseguente deviazione della carica positiva e negativa del cristallo, con conseguente grande accumulo di cariche libere sulle superfici superiore e inferiore del cilindro e produzione di uscita ad alta tensione. La tensione di uscita è l'accensione a scarica —— i componenti piezoelettrici in ceramica sono posizionati in un circuito chiuso, il blocco di impatto può portare forza d'impatto per i componenti piezoelettrici in ceramica, con il materiale ceramico piezoelettrico in piombo zirconato titanato, il rapporto di incremento è aumentato a 300 - 500 volte e gradualmente promuovere l'uso per elevisioni, fotocopiatrici elettrostatiche, generatore di ioni negativi, la frequenza di risonanza del chip piezoelettrico in ceramica per ottenere alta tensione, l'intera ceramica piezoelettrica è divisa in due parti.

Pickup e altoparlanti, accelerometro

Pickup e altoparlanti
La ceramica piezoelettrica è ampiamente utilizzata nei dispositivi elettroacustici, come pickup in ceramica piezoelettrica, altoparlanti, ricevitori e così via. I telefoni stanno sfruttando le proprietà dei trasduttori ceramici piezoelettrici (convertire l'energia meccanica in energia elettrica o viceversa) per svilupparsi. I dispositivi elettroacustici richiedono una bassa impedenza meccanica e possono essere abbinati alla sorgente sonora o alla fonte di vibrazione, il vibratore piezoelettrico a doppio diaframma può soddisfare questi requisiti. È composto da due pezzi di ceramica piezoelettrica da incollare, quando un pezzo si allunga, l'altro pezzo si accorcia, l'insieme esegue un movimento di flessione.

L'accelerometro
piezoelettrico in ceramica ha una vasta gamma di applicazioni sugli strumenti di misurazione, di cui parleremo ad esempio accelerometro piezoelettrico . Quando l'oggetto misurato esegue un movimento di accelerazione, posizionato sopra la massa M si trova al centro della pressione del chip ceramico piezoelettrico F, a causa dell'effetto piezoelettrico, la ceramica piezoelettrica nell'elettrodo superiore e inferiore possiede un'uscita di tensione, la tensione è proporzionale allo stress e lo stress è proporzionale all'accelerazione (ovvero, l'accelerazione dell'oggetto misurato). Pertanto, la tensione di uscita misurata può essere utilizzata per ottenere
l'accelerazione dell'oggetto in movimento.

Elettrodomestici

Microfoni di contatto
Vibrazioni

Automobilistico

Sacco d'aria
Sospensione
Abitacolo passeggeri
Sicurezza

Computer

Tastiere
Stampanti
Unità disco

Consumatore

Strumenti musicali
Attrezzatura sportiva
Giocattoli/giochi
Altoparlanti e microfoni
Telefoni
Umidificatori
Accenditori
Dispositivi di sicurezza

Industriale

Interruttori
Sicurezza fisica e gestione energetica
Robotica
Tifosi
Flusso/livello
Sensori di traffico
Saldatrici ad ultrasuoni
Misuratori di portata
Allarmi
Sensori di controllo del processo
Pulitori

Strumentazione

Monitoraggio dello stato della macchina
Sensori meteorologici
Smorzamento attivo delle vibrazioni
Prove non distruttive
Ottica adattiva
Esplorazione petrolifera
Generazione di energia

Medico

Monitoraggio dell'apnea
Bracciale per la pressione sanguigna
Monitor cardiaci fetali
Emulsificazioni faco
Stetoscopio elettronico
Sensori per i disturbi del sonno
Flusso d'aria respiratorio allo stato solido
Pompe per infusione
Ultrasuoni
Saggi chimici

Militare

Idrofoni
Balistica

Telecomunicazioni

Microfoni
Altoparlanti