NAK NEK dielektromos az anyag egy elektromos szigetelő, amely képes megállítani a rajta folyó áramot. Ezeket Centro szimmetrikus anyagokhoz és piezoelektromos anyagokhoz sorolják piezoelektromos nem piroelektromos és piroelektromos kategóriába sorolják, a piroelektromosságot további nem ferroelektromos és ferroelektromos kategóriába sorolják. Ez a cikk meghatározza a piroelektromos anyagokat. A 20. század elején fedezte fel egy görög tudós. A piroelektromosság neve görögből származik, ahol a piro tüzet és villamos energiát jelent. Bizonyos kristályok általános tulajdonsága, amelyek polarizálódva nagy elektromos mezőt kapnak. Ezek a piroelektromos anyagok kemény természetűek és kristályosak.
Mi az a piroelektromos anyag?
A piroelektromos vagy piroelektromos anyag a poláris dielektromos elektromos reakciója a hőmérséklet változásával. Ha a visszatérő hőmérséklet változik, az atomok mozgását onnan semleges helyzetbe hozza, így az anyag polarizációja megváltozik, feszültséget figyelünk meg az anyagon. Ez a hatás ideiglenes, tegyük fel, hogy a hőmérséklet állandó marad az új értékén. A piroelektromos feszültség nulla lesz a szivárgási áram miatt. Tehát ugyanazon hőmérsékleti határokon belül a fűtés vagy hűtés hatására kialakuló töltések egyenlők és ellentétesek.
A piroelektromos anyagok spontán polarizációt mutatnak, vagyis elektromos tér hiányában polarizálódnak, ezt nem lehet megváltoztatni vagy megfordítani, ha az elektromos teret ferroelektromos anyagokban alkalmazzák. Ezért az összes piroelektromos anyag piezoelektromos is. A piezoelektromos anyagoknak van egy bizonyos fajta piezoelektromos kristálya, amely nem teszi lehetővé a piroelektromosságot. Ezért a piroelektromos hatás az 1070 fok F alatt történik curie hőmérséklet , tehát amikor az anyagot 1070 ° F curie hőmérséklet fölé melegítik, az atomok visszatérnek egyensúlyi helyzetükbe. Tehát az elektrokalorikus hatást a piroelektromos hatás fizikai inverzének tekintjük.
Piroelektromos anyagok listája
Néhány piroelektromos anyagot az alábbiakban sorolunk fel
- Turmalin
- gallium-nitrid
- cézium-nitrát (CsNO3)
- polivinil-fluoridok
- a fenil-piridin származékai
- kobalt-ftalocianin
- Lítium-tantalit (LiTaO3).
A Pyro Electric és a Thermo Electricity összehasonlítása
Az elektrokalorikus hatás az a jelenség, amikor az anyag a reverzibilis hőmérsékletváltozást mutatja az alkalmazott elektromos téren. Ezért a piroelektromosság eltér a hőelektromosságtól. A pirokristály egyik fokáról a másikra változtatja a hőmérsékletet, ami átmeneti feszültséget eredményez a kristályon.
Míg a hőelektromosság a készülék két végét két különböző hőmérsékletnek tesszük ki, ami állandó feszültséget eredményez a készülékben, ami a hőmérséklet-különbség fennállása esetén következik be.
Különbség a piezoelektromos, piroelektromos és ferroelektromos anyagok között
Az alábbiakban bemutatjuk a különbségeket a piezoelektromos, a piroelektromos és a ferroelektromos anyagok között
Paraméterek | Piezoelektromos | Piroelektromos | Ferroelektromos |
Funkció | A piezoelektromos anyagok áramot termelnek, amikor mechanikai igénybevételt alkalmaznak. | A piroelektromos anyag elektromos potenciált generál, ha felmelegítik vagy lehűtik. | A ferroelektromos anyag elektromos polarizációt mutat még elektromos tér hiányában is. |
Példák
| Kvarc, kristály, ammónium, foszfát | Kvarckristály, Ammónium, Foszfát. | Lítium-niobit, Bárium-titanit |
Tulajdonságok | Nem centroszimmetrikus, Nem poláris dielektromos, Piezoelektromos hatás jelenléte, ahol P = dσ. | Egyirányú polarizáció, nem centroszimmetrikus, Piroelektromosságot mutat, ha T> = Tc | Könnyen polarizálódnak, Dielektromos hiszterézist mutatnak, Mindkettő piro- és piezoelektromos jellegű. |
Alkalmazások | Úgy viselkedik, mint a transzduktor , Mikrofonokban használják, Generál ultrahangos hullámok . | IR detektorok, Képcsövek, Hőmérséklet-érzékelő elemek. | Ultrahangos jelátalakítók Ezek nyomásérzékelők Úgy működik, mint a memória eszköz, mint egy véletlen hozzáférésű memória. |
A piroelektromos anyag matematikai elemzése
A piroelektromos anyag vékony darabja egy elektróda, és egy erős impedanciájú erősítőhöz, egy terepi tranzisztor (FET) az alábbiak szerint. Legyen a piroelektromos áram, amely V feszültséget generál a Ye elektromos befogadáson. Egy feszültség erősítő egységnyi nyereség kapcsolja össze az áram nagy impedanciájú forrását egy alacsony bemeneti impedanciával az áramkört követően. Ha p ’a p piroelektromos együttható alkotóeleme, az A terület elektróda felületével merőleges. A létrehozott áram független a vastagságtól, mivel az áram a korlátlan felületi töltéssel társul.
piro-elektromos anyag matematikai elemzése
Hol,
Díj Q = p ’A Δ T …… .. 1
Piroelektromos áram ip = Ap’dT / dt …… .. 2
Piroelektromos feszültség V = i / УE ……… 3
Ahol elektromos belépés УE = GA + GE + jw CA + CE …… .4
Sönt- és mintavezetés GA, GE
Sönt és minta kapacitás CA, CE
A dielektrikum ekvivalens kapacitása: 100 = € σa / To ...... 5
Tárolt energia E = ½ p2 € σAhΔT2 …… .6
d = anyagvastagság € σ = permittivitási állandó feszültségnél, A = védettség, p ’= a p piroelektromos együttható összetevője.
Ha egy elektromos E mezőt viszünk fel egy anyagra, akkor a d dielektromos elmozdulás, amely a lemez területegységére eső töltés, a piroelektromos anyag mindkét oldalán:
d = E s + € E ………. 7
ahol € a vákuum permittivitása, Es pedig az elektromos dipólus momentum térfogatsűrűségének spontán polarizációja .
A piroelektromos együttható hatása a hőmérséklettel
A fenti elemzés alapján a piroelektromos együttható hatással van a hőmérsékletre
- A piroelektromos együttható a hőmérséklet növekedésével nő
- Ez a fázisátmenet sorrendjétől függ, és nagyobb a másodrendű átmeneteknél
- A Tc egy curie hőmérséklet, ahol a piroelektromos anyag nő.
Előnyök piroelektromos anyagok
A piroelektromos anyagok előnyei
• Szennyezésmentes
• A karbantartási költségek alacsonyabbak
• Nagyon nagy frekvenciájú válasz
Hátrányok Piroelektromos anyag
A piroelektromos anyagok hátránya az
• Magas követelmény impedancia kábel
• A statikus mozgások nem mérhetők könnyen.
Alkalmazások
A piroelektromos anyagok alkalmazási területei
• PIR-alapú mozgásérzékelők
• Radiometria
• Napenergia-piroelektromos átalakító
• A vadon élő állatok felderítése és védelme
• PIR távoli hőmérő
• Tűzérzékelő
• Lézeres diagnosztika.
GYIK
1). Mik azok a piroelektromos kristályok?
A piroelektromos kristályok olyan anyagok, amelyek villamos energiát termelnek, ha a kristály hőmérséklete megemelkedik.
2). Minden ferroelektromos Piezo elektromosság?
Igen, minden ferroelektromos piezoelektromos, de nem minden piezoelektromos ferroelektromos.
3). A kvarc piroelektromos?
Igen, a kvarc piroelektromos kristály.
4). Mi az a piroszenzor?
A piro érzékelőt piro detektornak vagy hő detektornak is nevezik. Ha a hőmérséklet változása kicsi, a kristály felületén töltés alakul ki, amely a szükséges elektromos áram.
5.) A kristályok tárolhatnak adatokat?
Igen, a kristályok képesek adatokat tárolni.
6). A termikus háttér befolyásolja a piroelektromos hatást?
Nem, a termikus háttér nem befolyásolja a piroelektromos hatást.
Így a piroelektromosság bizonyos kristályok polarizációval rendelkező tulajdonsága, ahol elektromos hőmérséklet alakul ki a hőmérséklet változásával. A piroelektromos hatás az 1070 ° F alatt van, ami a curie hőmérséklete. Működéséhez nagy impedanciájú kábelre van szükség, amely jó frekvencia-választ ad. Itt van egy kérdés az Ön számára, mi a feladata a piroelektromos anyagnak?
