圧電効果
電界の影響を受けたパラ電材料の寸法変化

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高速かつ信頼性の高い

圧電効果が発見された
インチ 1880
ジャックとピエール・キュリー

ピエゾ結晶が電荷を帯びる

機械的ストレス下で変形した場合

インチ 1880 ジャックとピエール・キュリーは、機械的ストレスの下で変形したとき、それを発見しました, クオーツ結晶は、プリズム状の表面に、正と負の電荷を帯びるようになった. 彼らはこの反応を圧電効果と呼んだ. 一定温度以上 (キュリー温度と呼ばれる) この種の材料は、対称性の中心を持つ立方体の初等細胞を有する. 正と負の電荷の主な領域は、結晶の初等細胞の中心にあります. 材料はパラエレクトリックです. 検出可能な圧電効果はありません.

製造プロセスで, 焼結後, 元素細胞のイオンのシフトは、キュリー温度を下回って冷却するときに起こる. 正と負の料金はもはや中心にありません. 対称性の中心が失われ、初等細胞の自然分極が起こる. 基本的なセルは現在、電気双極子を持っています.

双極子は互いに影響を与え、自発的に均一な配向を持つ領域を形成する, いわゆる “ヴァイシュドメイン”. ピエゾセラミックの偏光方向は統計的に均等に分布している, 巨視体は偏光を持たないため、圧電ではない.

セラミックスが強い電界に曝露される場合, これらのドメインは、この分野に自分自身を再調整します. この偏光プロセスの助けを借りてのみ、圧電セラミックスは、圧電特性を取得します, 産業にとって重要な.

ピエゾセンサー

機械的ストレス下で変形, ピエゾ結晶が電荷を帯びる.

ピエゾアクチュエータ

同じ材料が受ける 電場の影響下での寸法変化.

圧電効果は、機械的ストレスを電気信号に変換する特定の結晶性材料の能力であり、その逆も同様である. すべてのピエゾセンサーはまた、ピエゾアクチュエーターとして使用することができます. 工業的に最も重要な圧電材料は、強誘電体系多結晶セラミックスから構成されています. これらの圧電材料は、ペロスキートの結晶構造を有する.

曲げアクチュエータとセンサの動作原理

ピエゾベンディングアクチュエータ

2枚の圧電セラミックプレートを支持材料と一緒に接着し、逆作動, これはバイメタルの場合と同様に、複合材料の顕著な変形をもたらす. その設計は数ミリメートルの偏向を可能にするか、数ニュートンまでの力を可能にし、数ミリ秒の短いサイクル時間を達成することができる.

そこで, ピエゾベンディングアクチュエータは、高性能で高速反応制御要素として採用することができます. たわみの高速性のため, 電磁石の使用に比べて生産性が高い. そのコンパクトデザインの結果として, ピエゾ曲げアクチュエータは、大幅に少ないスペースを占有します.

ピエゾ曲げセンサー

ピエゾセラミックベンダーは、センサーとしても使用できます. 曲げは両方のセラミック層に電荷/電圧を発生させる. 両方のセラミック層を並列接続すると、その電荷が追加されます.

したがって、大小の動きを測定するのに適しています, 振動, 加速とエネルギー収穫用. 私たちのピエゾベンダーは、通常、10億サイクル以上の労働寿命を持っています.

動作電圧を印加したセラミックスの収縮により、曲げアクチュエータの先端にたわみや力が生じる. または, 先端に力が加えられる場合, これは、電荷を生成します.

曲げアクチュエータの重要なパラメータ

たわみ

通常は 2 ミリメートル
最大. まで 10 ミリメートル

ブロッキング力

通常は 0.7 N
最大. まで 5 N

駆動電圧 (Dc)

通常はアップ
宛先 230 V

ピエゾセラミック曲げアクチュエータの典型的な特性値は、それらの 総変位ブロッキング力動作電圧.

最大値 たわみ ピエゾ曲げアクチュエータの最大 ブロッキング力 簡単に決定することができます.

パフォーマンス機能 3種類のピエゾアクチュエータの: スタックの力と偏向の値の比較, パス変換と曲げアクチュエータを備えたアクチュエータ.

ピエゾセラミックスで超音波を生成する

圧電セラミック共振器は高周波振動に設定可能 (超音波) 定義された電圧によって、したがって、完璧な超音波発電機です. ピエゾスの超音波速度は、多くの場合、切断手順に使用されます, 歯医者での歯石の除去または画像診断のための: 超音波スクリーニング.

したがって、ピエゾセラミックスは、その高い信頼性のためだけでなく、液体や他の媒体の霧化のために運命づけられています. ピエゾセラミック素子に基づいて微粒化を生成するための3つの実証済みの方法を体系的に区別する.

エアロゾル (微粒化培地) キャビテーションによって生成することができる, 例えば. 集中した超音波は、爆発する小さな泡を引き起こします, したがって液体の表面にエアロゾルを放出する. 周囲の表面の刺激 (ピエゾセラミックスによる) メディアの信頼性の高い霧化のための別のオプションです.

断然最良の方法は、いわゆるメッシュアトマイザーです. ここで非常に均質なエアロゾルは低い放出速度で達成される. 穿穿穿ディスク (ピエゾセラミックスに囲まれて) 液体表面に超音波で振動し、何千ものレーザーカット穴が低速で均一な液滴を放出する.

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