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圧電セラミックスの新分野への応用(2)

ビュー: 0     著者: サイト編集者 公開時間: 2019-09-16 起源: サイト

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圧電トランス


圧電トランスは 1950 年代から開発されてきましたが、商品化されたのは 1990 年代になってからです。圧電トランスの応用の成功の一方で、材料の進歩はサブミクロンの微細なPZT圧電セラミック材料の使用であり、機械的強度が非常に優れており、高出力超音波信号送信装置にこの材料が使用されています。制御回路の中にあります。出力電流を安定した状態に維持する変圧方式を採用し、駆動周波数を効果的に制御します。 圧電トランスデューサ 圧電プレート。また、圧電セラミックトランスの主な弱点(出力インピーダンスが高い)、出力電流が小さく、出力電圧の負荷変動が大きい等)を考慮し、LCDバックライト用冷陰極管などに応用が可能です。


圧電セラミックスは、「体を軽くする。ガスストーブに銃器。圧電セラミックススピーカーがある。本質的な人々はこれを考えます。そして、車が走行する圧電セラミックス道路を建設します。路床には圧力がかかっています。この圧力は支払う必要のないフリーエネルギーです。初期投資がある限り。将来は必要ありません。」エネルギーの再投資。道路の下に圧電セラミックスを埋め込んだ高速道路の高架は、非常に優れた発電所です。


アクティブな振動低減とノイズ低減のための圧電デバイス


多くの機械構造は振動する傾向があり、それが騒音の原因となることがよくあります。これは、作動機械、潜水艦ハウジング、航空宇宙車両、客室などの移動構造の振動および騒音低減制御にとって重要です。特に、大規模で精密な航空宇宙用フレキシブル構造物は一般に軽量であり、減衰が小さい。振動が発生すると、減衰プロセスは非常に遅くなります。長期的には構造物の動作精度に影響を与え、構造疲労や不安定性等が生じるため、柔軟構造物の振動低減を検討する必要がある。従来のパッシブダンピングおよびノイズ低減方法は、質量、ダンピング、ねじれを増加させたり、構造を再設計したりすることによってシステムの特性を変更します。これを行うには多くの欠陥があります。

圧電材料自体は正と負の圧電効果を持っているため、柔軟な構造のアクティブ分布制御における検出器やアクチュエータにとって理想的な材料となっています。最も重要なこと ピエゾセラミッククリスタルクォーツは、 PZTとPVDFです。 この点で使用される前者と比較して、PVDF は周波数応答が広く、音響インピーダンスとのマッチングが容易で、機械的強度が高く、柔軟性に優れ、軽量で耐衝撃性があり、大面積のフィルムを作成しやすく、価格が安いという利点があります。騒音低減と振動低減を制御する圧電セラミックスの模式図。圧電検出器とアクチュエーターを備えたるつぼ。底部の圧電層(検出用)はるつぼの変位を感知し、対応する電圧を生成し、この電圧に特定の制御則を乗算して、電圧を受ける上部の圧電アクチュエータにフィードバックします。機械的な振動を発生させる働きをします。フィードバック電圧が 180℃の位相に変換されると、この振動がヘリウムの振動を打ち消し、振動と騒音の低減の目的が達成されます。このような分散型検出器とアクチュエータ デバイスは、自己監視機能と自己調整機能があるため、スマート構造と呼ばれます。これは、潜水艦の砲弾、航空機のキャビン、および打ち上げ宇宙船のキャビンの振動と騒音の低減に適用されています。


圧電制御によるノイズ低減とアルカリ振動


代表的な例は、アメリカのジェットエンジン研究所が提案した空間トラス構造である。各トラスノードに積層型 PMN アクチュエータを設置し、アクティブな力として機能します。これにより、不要な振動が即座に抑制されます。別の用途は、多層 PMN 電歪アクチュエータを使用して、光情報処理範囲内で入射光波の位相を制御することです。 PMN 電歪アクチュエータは望遠鏡の画像を最適化します。


医療用小型圧電セラミックセンサー


圧電超音波トランスデューサは、長い間医療機器に使用されており、多くの用途が得られています。米国ミズーリ大学ローラ校セラミック工学部は、人間の髪の毛よりも小さい小型圧電セラミックセンサーを開発した。これは、医師が近くにある患者の心臓を検出するのに役立ちます。冠状動脈など、致命的なリスクを伴うコレステロールの蓄積。使用時には、この非常に小さなセンサーが動脈血管に挿入され、マイクロファイバー ケーブルを通じて心臓に送られます。高周波超音波 ピエゾセラミック長方形プレート とそのようなセンサーは、生命を脅かすコレステロール閉塞部位の位置と厚さを診断するために使用され、血管のレーザー手術への道を開きます。


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