ჭკვიანი კერამიკის (პიეზოელექტრული, თერმოელექტრული) ინოვაციური გამოყენება სენსორების სფეროში

სათაური: ჭკვიანი კერამიკა: ჩუმი სენსორული მოწყობილობები, რომლებიც ჩვენს სამყაროს კვებავს

(ჭკვიანი კერამიკის (პიეზოელექტრული, თერმოელექტრული) ინოვაციური გამოყენება სენსორების სფეროში)

ბლოგი:.

ჭკვიანი კერამიკა: ჩუმი სენსორული მოწყობილობები, რომლებიც ჩვენს დედამიწას კვებავს.

დაფიქრდით თქვენს გარშემო არსებულ სამყაროზე. თქვენი ტელეფონი ხვდება, რომელი მიმართულებითაა აწეული. თქვენი მანქანები და სატვირთოები გაფრთხილებთ საბურავების წნევის შესახებ. თანამედროვე სამედიცინო გაჯეტები ამოწმებენ მნიშვნელოვან მაჩვენებლებს სხეულის სიღრმეში. როგორც წესი, ამ ყოველდღიური საოცრებების უკან იმალება მშვიდი გმირი: ჭკვიანი ფაიფური. ეს არ არის თქვენი ბებიის კერამიკა. პიეზოელექტრული და თერმოელექტრული კერამიკა ცვლის იმას, თუ როგორ აღვიქვამთ სამყაროს. ისინი სტრესს, სითბოს და მოძრაობას გარდაქმნიან ელექტრო სიგნალებად, რომლებსაც მანქანები აღიქვამენ. ეს არის აღქმის მაგია. მოდით, გავეცნოთ ამ შესანიშნავ პროდუქტებს.

1. რა არის ჭკვიანი კერამიკა (პიეზოელექტრული და თერმოელექტრული)?

უგულებელყავით ჩვეულებრივი თიხა. ჭკვიანი კერამიკა განსაკუთრებული მასალაა. მეცნიერები მას მოლეკულურ დონეზე ამუშავებენ. მათ უნიკალური ნიჭი აქვთ. პიეზოელექტრული კერამიკა ელექტროენერგიას გამოიმუშავებს, როდესაც მათ დააჭერთ ან მოხრით. ზეწოლის გამოყენებით მიიღება ძაბვა. საპირისპიროც მართალია. ენერგიის გამოყენებით ისინი ფიზიკურად მოძრაობენ ან ირყევიან. თერმოელექტრული კერამიკა სხვადასხვაგვარად ფუნქციონირებს. ისინი ელექტროენერგიას პირდაპირ ტემპერატურის სხვაობიდან გამოიმუშავებენ. ერთი მხარე ცხელია, მეორე მხარე ცივი? ეს არის ენერგია. ორივე სახეობა სენსორული ერთეულების ფუნქციას ასრულებს. ისინი აღიქვამენ ფიზიკურ ცვლილებებს - ძალას, რეზონანსს, მოძრაობას, სითბოს გრადიენტებს - და ადარებენ მათ მკაფიო ელექტრულ სიგნალებს. ეს შემჩნევის უნარი მათი სუპერძალაა.

2. რატომ არის Smart Ceramics სენსორული გლობუსის არჩევის სახელმძღვანელო?

რატომ უნდა აირჩიოთ ჭკვიანი ფაიფური სენსორული მოწყობილობებისთვის? მათ განსხვავებული უპირატესობები აქვთ. თავდაპირველად, ისინი განსაკუთრებით მგრძნობიარეები არიან. პიეზოელექტრული ტიპები ამჩნევენ მცირე ვიბრაციებს, როგორიცაა ფერმკრთალი გულისცემა ან ხიდში წარმოქმნილი დახვეწილი ბზარი. თერმოელექტრული ტიპები ამჩნევენ ტემპერატურის უმნიშვნელო ცვლილებებს. მეორეც, ისინი რთულია. ბევრი კერამიკა უძლებს მკაცრ გარემოს - ძლიერ სითბოს, დამანგრეველ ქიმიკატებს, მაღალ წნევას. აქ ჩვეულებრივი სენსორები შეიძლება შეწყვიტონ მუშაობა. მესამე, ისინი სწრაფად რეაგირებენ. ცვლილებები ხდება, ელექტრული სიგნალი სწრაფად გადაეცემა. შეფერხება არ არის. მეოთხე, ისინი სანდოა. რამდენიმე მოძრავი ნაწილი ნაკლებ დაზიანებას ნიშნავს. ისინი დიდხანს ძლებენ. საბოლოო ჯამში, ისინი ფუნქციონალურია. თქვენ შეგიძლიათ მათი ფორმატირება სხვადასხვა სახის - თხელი ფენებად, პატარა ჩიპებად, რთული ჩარჩოებად. ეს მრავალფეროვნება მათ შესანიშნავს ხდის მრავალი დაკვირვების ამოცანისთვის.

3. როგორ ფუნქციონირებს სინამდვილეში ეს ჭკვიანური კერამიკა.

სამეცნიერო კვლევა მომხიბვლელია. პიეზოელექტრულ ფაიფურებს აქვთ დაუბალანსებელი კრისტალური სტრუქტურა. წარმოიდგინეთ ის, როგორც ბადე, სადაც ხელსაყრელი და არახელსაყრელი მუხტები სრულად არ ემთხვევა ერთმანეთს. პროდუქტის შეკუმშვა ამ ბადეს ფორმას აცლის. ეს დამახინჯება მუხტებს ერთმანეთისგან აშორებს, რაც დადებით და უარყოფით მხარეებს - ძაბვას ქმნის. შეწყვიტეთ შეკუმშვა, ძაბვა ქრება. ძაბვის გამოყენება საპირისპიროს აკეთებს. ის მოითხოვს ბადის ფორმის შეცვლას, რაც პროდუქტის გაფართოებას ან შეხამებას იწვევს. აწევა ხდება მაშინ, როდესაც გარე წნევა ააქტიურებს ამ დაჭერას, რაც წარმოქმნის სიგნალს, რომელსაც ჩვენ ვზომავთ.

თერმოელექტრული ფაიფურები იყენებენ ზიბეკის დარტყმას. წარმოიდგინეთ ელექტრონები პროდუქტის შიგნით. სითბო მათ უფრო სწრაფად გადაადგილებას უწყობს ხელს. მოათავსეთ კერამიკის ერთი ბოლო გარკვეულ ადგილას, მეორე ბოლო კი უფრო გრილ ადგილას. თბილი ელექტრონები მიემართებიან უფრო ცივი ბოლოებისკენ. ეს მოძრაობა წარმოქმნის ელექტრულ დენს. რაც უფრო დიდია ტემპერატურის სხვაობა, მით უფრო ძლიერია დენი. სენსორული მოწყობილობა აფიქსირებს ამ დენს და ზუსტად გვაცნობებს ტემპერატურის დახრილობის შესახებ.

4. მოდური გამოყენება: სადაც ჭკვიანი ფაიფურის სენსორები გამოსხივებას ასხივებენ.

ეს სენსორები თითქმის ყველგანაა, სადაც გაიხედავთ, ხშირად დამალულები. პიეზოელექტრული კერამიკა შესანიშნავია. თქვენს მსუბუქ და სატვირთო მანქანებში ისინი ქმნიან აირბალიშებს შეჯახების დროს. ისინი აკონტროლებენ ძრავის რეზონანსებს შეცდომების აღმოსაჩენად. ულტრაბგერითი მოწყობილობების პაწაწინა პიეზოელექტრული სენსორები აგზავნიან და იღებენ ხმის ტალღებს, რაც ქმნის საშვილოსნოში მყოფი ჩვილების სურათებს. ისინი ისმენენ შენობებში, ხიდებსა და თვითმფრინავებში არქიტექტურულ სუსტ წერტილებს. ასევე, თქვენი ჭავლური პრინტერი იყენებს მათ სპეციალურად წვეთების შესასხურებლად.

თერმოელექტრული სენსორები სითბოს გამომძიებლები არიან. კომერციულ გარემოში, ისინი აკონტროლებენ აღჭურვილობის ტემპერატურის დონეს, რათა თავიდან აიცილონ ზედმეტი გაცხელება. ისინი არეგულირებენ შენობებში რთულ კლიმატურ სისტემებს. ტარებადი ველნეს წერტილები იყენებენ მათ კანის ტემპერატურის ცვლილებების თვალყურის დევნებისთვის. ზონდები ეყრდნობიან თერმოელექტროენერგიას დაბინძურებული დეგრადაციის სითბოს გამოყენებით მოწყობილობებს კვების უზრუნველსაყოფად. ისინი ასევე ხელს უწყობენ თქვენი სახლის იზოლაციაში ელექტროენერგიის გაჟონვის აღმოჩენას.

5. ჭკვიანი კერამიკული სენსორული მოწყობილობები: თქვენს მიერ დასმულ წამყვან შეკითხვებზე პასუხი.

კითხვა: ეს სენსორები მსხვრევადია ჩვეულებრივი კერამიკის მსგავსად?
ა: ზოგადად არა. მიუხედავად იმისა, რომ ისინი შეიძლება სუსტი იყოს, ინჟინრები მათ გამძლეს ქმნიან. მათ ისინი დაცულ ტერიტორიებზე დაამონტაჟეს. ბევრი მათგანი მსხვილ კომერციულ ჯარიმებსაც კი კარგად უმკლავდება.

კითხვა: რატომ არ უნდა გამოვიყენოთ ჩვეულებრივი ფოლადის ან სილიკონის სენსორული მოწყობილობები?
A: ჭკვიანი კერამიკა, როგორც წესი, იმარჯვებს მგრძნობელობის, ტემპერატურის დონის ცვალებადობისა და ქიმიური მდგრადობის დონეზე. ისინი ქმნიან საკუთარ სიგნალს ფიზიკური ცვლილებებიდან. ეს თვითმომარაგების ასპექტი სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია მრავალი გამოყენებისთვის. ლითონები და სილიციუმი ვერ შეედრება ამას, განსაკუთრებით ფუნქციების მოთხოვნით.

კითხვა: მათ ბატარეები სჭირდებათ?
ა: პიეზოელექტრული სენსორები, როგორც წესი, არ საჭიროებენ გარე კვებას სტანდარტული სენსორებისთვის. ძალა თავად ქმნის სიგნალს. თერმოელექტრონები ენერგიას სითბოს განსხვავებებიდან წარმოქმნიან. ეს მათ ოპტიმალურს ხდის დისტანციური ან ძნელად მისადგომი სენსორებისთვის.

კ: ისინი ძვირია?
A: ფასები განსხვავებულია. მასობრივი წარმოების სენსორული მოწყობილობები (მაგალითად, ავტომობილებში) ბიუჯეტისთვის ხელსაყრელია. სპეციალიზებული, მაღალი ხარისხის სენსორული მოწყობილობები უფრო ძვირი ღირს. მათი ხანგრძლივი მომსახურების ვადა და დაბალი მოვლა-პატრონობა, როგორც წესი, ანაზღაურებს საწყის ღირებულებას.

კ: შეუძლიათ თუ არა მათ რამის აღება?

(ჭკვიანი კერამიკის (პიეზოელექტრული, თერმოელექტრული) ინოვაციური გამოყენება სენსორების სფეროში)

A: არცერთი სენსორი არ არის გლობალური. ისინი სუპერვარსკვლავები არიან წნევის, წნევის, ვიბრაციის, სიჩქარისა და ტემპერატურის გრადიენტების თვალსაზრისით. სინათლის, ქიმიკატების ან ელექტრომაგნიტური ველების აღსაქმელად, სხვა ტექნოლოგიები, როგორც წესი, ბევრად უკეთესია. თუმცა, მათი კონკრეტული დავალებისთვის, მათი დამარცხება რთულია.