Prąd wysokiej częstotliwości i proces pracy ceramiki piezoelektrycznej

Zasada efektu piezoelektrycznego ceramiki piezoelektrycznej polega na tym, że nacisk na materiał piezoelektryczny powoduje wygenerowanie różnicy potencjałów (zwanej dodatnim efektem piezoelektrycznym). W przeciwnym razie napięcie wygeneruje naprężenia mechaniczne (tzw. odwrotny efekt piezoelektryczny). Jeśli ciśnienie jest wibracją o wysokiej częstotliwości Polerowanie ceramiki piezoelektrycznej generuje prąd o wysokiej częstotliwości. Kiedy do ceramiki piezoelektrycznej przykładane są sygnały elektryczne o wysokiej częstotliwości, generowane są sygnały akustyczne o wysokiej częstotliwości (wibracje mechaniczne). To właśnie nazywamy sygnałami ultradźwiękowymi. Oznacza to, że ceramika piezoelektryczna pełni funkcję konwersji i odwrotnej konwersji energii mechanicznej na energię elektryczną. Ta wzajemna relacja jest rzeczywiście bardzo interesująca.

Piezoelektryczne ceramiczne materiały piezoelektryczne mogą generować pola elektryczne w wyniku odkształceń mechanicznych, a także odkształcenia mechaniczne w wyniku działania pól elektrycznych. Ten nieodłączny efekt sprzężenia mechaniczno-elektrycznego sprawia, że ​​materiały piezoelektryczne są szeroko stosowane w inżynierii. Na przykład do tworzenia inteligentnych struktur wykorzystano materiały piezoelektryczne. Oprócz nośności takie konstrukcje mają również funkcje autodiagnostyki, adaptacji i samonaprawy, które odegrają ważną rolę w przyszłym projektowaniu samolotów.

W procesie pracy ceramiki piezoelektrycznej jej czujnik ciśnienia jest wytwarzany głównie poprzez wykorzystanie efektu piezoelektrycznego materiałów piezoelektrycznych. Ponieważ ładunek materiału piezoelektrycznego piezoelektryczny przetwornik cylindryczny jest stały, należy zwrócić szczególną uwagę podczas podłączania, aby uniknąć wycieków. Zaletami piezoelektrycznego czujnika ciśnienia jest to, że ma on samogenerujący się sygnał, duży sygnał wyjściowy, wysoką charakterystykę częstotliwościową, małą objętość i solidną konstrukcję. Wadą jest to, że można go używać tylko do pomiaru energii kinetycznej. Wymagane są specjalne kable, a samonaprawa jest wolniejsza pod wpływem nagłych wibracji lub nadmiernego nacisku.