εταιρικά νέα για Πιεζοηλεκτρικός μετατροπέας

Η μετατροπή των ηλεκτρικών σφυγμών στις μηχανικές δονήσεις και η μετατροπή των επιστρεφόμενων μηχανικών δονήσεων πίσω στην ηλεκτρική ενέργεια είναι η βάση για την υπερηχητική δοκιμή. Το ενεργό στοιχείο είναι η καρδιά του μετατροπέα δεδομένου ότι μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια στην ακουστική ενέργεια, και αντίστροφα. Το ενεργό στοιχείο είναι βασικά ένα κομμάτι του πολωμένου υλικού (δηλ. μερικά μέρη του μορίου θετικά - χρεωμένος, ενώ άλλα μέρη του μορίου είναι αρνητικά - χρεώνονται) με τα ηλεκτρόδια που συνδέονται με δύο από τα αντίθετα πρόσωπά του. Όταν ένα ηλεκτρικό πεδίο εφαρμόζεται πέρα από το υλικό, τα πολωμένα μόρια θα ευθυγραμμιστούν με το ηλεκτρικό πεδίο, με συνέπεια τα προκληθε'ντα δίπολα μέσα στη μοριακή ή δομή κρυστάλλου του υλικού. Αυτή η ευθυγράμμιση των μορίων θα αναγκάσει το υλικό για να αλλάξει τις διαστάσεις. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως electrostriction. Επιπλέον, ένα μόνιμα-πολωμένο υλικό όπως ο χαλαζίας (SiO2) ή titanate βάριου (BaTiO3) θα παραγάγει ένα ηλεκτρικό πεδίο όταν αλλάζει το υλικό τις διαστάσεις ως αποτέλεσμα μιας επιβληθείσας μηχανικής δύναμης. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως πιεζοηλεκτρική επίδραση.

Το ενεργό στοιχείο των περισσότερων ακουστικών μετατροπέων χρησιμοποιούμενων σήμερα είναι πιεζοηλεκτρικό ένα κεραμικό, το οποίο μπορεί να κοπεί με τους διάφορους τρόπους να παραχθούν οι διαφορετικοί τρόποι κυμάτων. Ένα μεγάλο πιεζοηλεκτρικό κεραμικό στοιχείο μπορεί να δει στην εικόνα ενός τεμαχισμένου χαμηλής συχνότητας μετατροπέα. Προηγούμενα της εμφάνισης της πιεζοηλεκτρικής κεραμικής στις αρχές της δεκαετίας του '50, τα πιεζοηλεκτρικά κρύσταλλα που έγιναν από τα κρύσταλλα χαλαζία και τα magnetostrictive υλικά χρησιμοποιήθηκαν πρώτιστα. Το ενεργό στοιχείο ακόμα μερικές φορές αναφέρεται ως κρύσταλλο από τα παλαιά χρονόμετρα στον τομέα NDT. Όταν η πιεζοηλεκτρική κεραμική εισήχθη, έγιναν σύντομα το κυρίαρχο υλικό για τους μετατροπείς λόγω των καλών πιεζοηλεκτρικών ιδιοτήτων τους και της ευκολίας κατασκευής τους σε ποικίλα μορφές και μεγέθη. Λειτουργούν επίσης στη χαμηλή τάση και είναι χρησιμοποιήσιμοι μέχρι για 300oC. Η πρώτη piezoceramic γενικά χρήση ήταν titanate βάριου, και αυτό ακολουθήθηκε κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του '60 από τις zirconate titanate μολύβδου συνθέσεις, οι οποίες είναι τώρα ο συνηθέστερα υιοθετημένες οι κεραμικές για την παραγωγή των μετατροπέων. Τα νέα υλικά όπως τα piezo-πολυμερή σώματα και τα σύνθετα χρησιμοποιούνται επίσης σε μερικές εφαρμογές.