チタン酸バリウム、クォーツ、タンタル酸リチウムなどの特定の結晶は、特定の配置の下でそれらに力または圧力を加えると電気を生成する特性を持っています。また、それらに適用される電気信号を振動に変換することにより、逆に機能することもできます。したがって、それらは多くのアプリケーションでトランスデューサとして使用されます。それらは圧電材料と呼ばれます。したがって、圧電トランスデューサは、それらに力を加えると電圧を生成し、その逆も同様です。まず、圧電トランスデューサのアプリケーションのいくつかを見てから、定義を見てみましょう。
圧電効果：
1.機械的応力アナライザー：
主な用途は、建物内の柱の応力アナライザーで、結晶上の応力で生成される比例電圧を測定し、対応する応力を計算できます。
2.ライター：
ガスバーナーライターとシガレットライターも、内部の材料に対するトリガーの突然の衝撃によって生成される力に電気パルスを生成する圧電効果の同じ規則に従います。
圧電効果 は、機械的応力を受けたときに特定の材料で生成される電気分極の変化として定義されます。
逆圧電効果：
1.クォーツ時計：
私たちの時計の中には、発振器として機能する水晶振動子があります。元素は二酸化ケイ素です。水晶に印加された電気信号により、水晶は定期的に振動し、時計内部の歯車が調整されます。
2.ピエゾブザー：
ブザーは、車のリバースインジケーター、コンピューターなどの多くのアプリケーションで広く使用されています。この場合、上記の水晶に特定の大きさと周波数で電圧を印加すると、ブザーが振動する傾向があります。振動は、小さな開口部のある収容空間に向けて、可聴音にすることができます。
逆ピエゾ電気効果 は、電界にさらされたときに特定の材料に生じるひずみまたは変形として定義されます。
圧電トランスデューサ：
上記は、12Vピエゾブザーで使用される安価な3端子圧電トランスデューサで、以下の回路構成で音を生成します。黒いハウジングが可聴音を生成する構造になる場所。
圧電トランスデューサを使用した力の電気への変換：
圧電トランスデューサディスクを使用して力を小さな電圧信号に変換することにより、圧電効果を実験してみましょう。次に、力または圧力によって生成されたエネルギーを保存してみましょう。
端子のはんだ付け：
ワイヤーを圧電トランスデューサーにはんだ付けすることが、それらを使用する主な部分です。低温でも数秒間溶けてしまうので、表面を過熱しないように注意してください。したがって、はんだごてで鉛を溶かし、溶けたはんだを表面に落としてみてください。この操作では、端子が正と負で十分であり、上の図で確認できます。
操作：
圧電トランスデューサは、繰り返しタッピング力を加えると、不連続または交互の出力を生成します。したがって、保存可能または使用可能なDCにするために修正する必要があります。したがって、80％以上のより高い整流効率のために、全波整流器を使用します。ブリッジ構成で4つのダイオードを組み合わせて使用することも、RB156のようなブリッジダイオードを内蔵したパッケージを使用することもできます。これは、フィルター付き全波整流器を構築するためのリファレンスです。
したがって、ここでも同じ概念が適用され、圧電トランスデューサからの交流出力がDCに変換され、出力コンデンサ内に保存されます。蓄積されたエネルギーは、次いで、LEDを介して放熱される制御された出力を有します。したがって、蓄積されたエネルギーの散逸が目に見えるようになります。
圧電トランスデューサの回路図：
以下は、コンデンサに蓄えられたエネルギーが触覚スイッチが閉じている場合にのみ放散される圧電トランスデューサ回路の概略図です。
出力に使用されるコンデンサをさらに増やしてストレージ容量を増やすことができますが、圧電トランスデューサの数も増やす必要があります。したがって、ここでは47uFです。
ワーキング：
上記のシミュレーションで説明したように、接続はブレッドボードで行われます。しかし、2つの圧電トランスデューサを使用する理由は、短い時間間隔で生成されるエネルギーの量を増やすためです。最初に、トランスデューサーを継続的にタッピングします。
必要な電圧レベルに達したら、触覚スイッチを押すと、LEDが一瞬点灯します。
以下のようにLEDが点滅する理由は、使用されている47uFのコンデンサが、LEDを数秒間点滅させるのに十分なエネルギーしか蓄えられないためです。トランスデューサーの数とコンデンサーの値を増やすことにより、生成および蓄積されるエネルギーの量を増やすことができます。以下のビデオは、上記のプロセスを段階的に示しています。