من مشاكل الإلكترونيات الحديثة والهندسة الكهربائية تحويل التيار الكهربائي إلى حركة ميكانيكية والعكس صحيح. ينشأ بسبب الطبيعة المختلفة للحركة الميكانيكية والتيار الكهربائي. هناك طرق مختلفة لحل هذه المشكلة ، ولكل منها فئة الأجهزة الخاصة بها. تتم مناقشة تقنية كهرضغطية بعد ذلك.
جوهر التأثير الكهرضغطية وخصائصه الرئيسية
تم نشر التقارير الأولى عن التأثير الكهرضغطية في عام 1880 في فرنسا من قبل الأخوين كوري. ووجدوا أنه أثناء التشوه الميكانيكي للكوارتز وبعض المواد البلورية الأخرى بالضغط والضغط والتمدد والالتواء ، تظهر شحنة كهربائية عليه. أطلق مؤلفو الاكتشاف على هذه الشحنات كهرضغطية من الكلمة اليونانية "سحق". وفقًا لذلك ، تم تعيين المواد التي تحتوي على هذه الخاصية من قبلهم إلى مجموعة الكهروضغطية.
إن الجودة الرائعة للتأثير الكهرضغطية هي قابليته للانعكاس ، كما هو موضح في الشكل 1. بمعنى آخر ، لا تخلق أي مادة كهرضغطية شحنة كهربائية تحت الضغط فحسب ، بل تبدأ أيضًا في تغيير حجمها عندما تكون في مجال كهربائي.
تنتشر الأجهزة الكهروإجهادية في التكنولوجيا الحديثة. يتم تسهيل ذلك من خلال:
- رخص وانتشار وسهولة معالجة المواد الكهرضغطية ؛
- استقرار جيد لخصائصها الكهربائية والميكانيكية مع مرور الوقت.
ليس من الأهمية بمكان حقيقة أن حجم كل من الشحنة نفسها والإزاحة الميكانيكية في بعض الحالات ، تكون كافية لاستخدامها المباشر دون إشراك مكبرات صوت إضافية.
بعض التطبيقات
فيما يلي بعض الأمثلة على تقنية كهرضغطية للاستخدام الجماعي.
تم بيع ولاعة بيزو المحمولة باليد في السبعينيات. القرن الماضي. الكهرباء التي تظهر على البلورة عند الضغط على المفتاح تذهب إلى الأقطاب الكهربائية ، والتي ، عند تفريغها ، تقفز شرارة وتشتعل الغاز. حاليًا ، تم تجهيز مواقد الغاز من الطرز المتوسطة والأقدم بعناصر مدمجة ، الشكل 2.
يعتبر مرشح بيزو شائعًا في مجال الإلكترونيات نظرًا لحقيقة أن البلورة البيزو ، كنظام ميكانيكي ، لها شخصية اهتزازية عالية جدًا من الجدارة. نتيجة لذلك ، يمكنه تقليل عرض النطاق الترددي للترشيح بشكل كبير وفصل الإشارات عن بعضها البعض بشكل فعال.
يستخدم السونار الكريستال كمصدر للموجات الصوتية وجهاز استقبال إشارة ، تنعكس من أي عائق تحت الماء (القاع ، الأسماك ، الأخشاب الطافية ، الغواصة ، إلخ) ، الصورة 3.
الحركات الدقيقة لعناصر التركيز في كاميرات التلفزيون والمفاتيح الإلكترونية الميكانيكية للإشارات الضوئية وعناصر أخرى. من المفيد أنها تخلق حركة خطية مباشرة دون تحول وسيط من الدوران.
صفارات الهاتف المحمول التي تهتز مكالمة في الوضع الصامت.
رؤوس بيزو للطابعات النافثة للحبر للتحكم في عملية تطبيق الحبر على الورق.