壓電效應
- 壓電效應演示實驗的新設計
等物質中發(fā)現壓電效應以來，壓電效應已被廣泛應用于航空航天、新能源、軍事、醫(yī)療等諸多領域[2-4]. 壓電效應與實際生產生活聯(lián)系緊密，具有較大的研究價值,如電路中的石英晶體振蕩器、醫(yī)療診斷中的B超探頭、打火機中的點火器等，都利用了壓電效應. 設計壓電效應演示實驗，演示壓電體中機械能與電能的相互轉換現象，并探究二者的相互轉化關系，有助于加深學生對壓電效應原理的理解. 為演示正壓電效應，盧榮德[5]、孫錫良等人[6]利用機械振動激勵下壓電體產生的電信號驅動揚聲器
大學物理 2022年8期2022-09-15
- 含晶界單層過渡金屬硫化物的壓電效應研究
性，因此具有壓電效應［8-9］。關于TMDs的壓電效應國內外專家學者做了大量的研究工作。Duerloo 等［8］通過基于密度泛函理論（Density functional theory，DFT）DFT 的第一性原理計算了6 種單層TMDs 的壓電系數，發(fā)現其產生的壓電響應要優(yōu)于傳統(tǒng)的無機壓電材料和氮化硼（Boron nitride，BN），并且呈現出單調的周期趨勢，即隨著硫族元素相對原子質量的增加壓電系數逐漸增大。Blonsky 等［10］通過基于DFT
南京航空航天大學學報 2022年4期2022-08-30
- 一種新型電磁放射式沖擊波治療儀的改進研究
磁式沖擊波;壓電效應;【中圖分類號】R4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1673-9026（2022）02-011引言沖擊波治療儀產生的沖擊波一般聚焦區(qū)都比較小，能量一般都比較高，滲透深度可達3-6CM，因此它的操作復雜性很高，誤靶風險比較大。 目前的沖擊波治療儀在使用上都存在一定的安全隱患， 對操作者的規(guī)范操作要求較高，不利于技術快速的復制和推廣應用， 比如它的觸發(fā)開關設計不合理，造成工作時觸發(fā)時機的選擇不夠智能，容易誤觸發(fā)， 不僅會造成對槍體的損害，降
中國典型病例大全 2022年2期2022-02-25
- 基于新型壓電材料對結構健康監(jiān)測技術的綜述
壓電材料與壓電效應壓電材料通常包括壓電陶瓷（PZT）、壓電薄膜、壓電聚合物、壓電晶體和壓電復合材料。自1880年居里兄弟（雅克·居里和皮埃爾·居里）首次發(fā)現石英晶體中的壓電效應以來，壓電材料經歷了一個世紀的發(fā)展，應用于建筑、軍事、航天、醫(yī)學等[4-5]眾多領域。壓電效應[6]（piezoelectric effect）是壓電材料得以應用于結構的健康監(jiān)測技術的重要原因之一，壓電效應包括正壓電效應和逆壓電效應，所有壓電材料都具有壓電效應，其工作原理如圖1所示
信息記錄材料 2022年12期2022-02-15
- 面向電力設備檢測與診斷的壓電材料及器件
展。關鍵詞：壓電效應;壓電材料;復合材料;壓電傳感器;能量采集器;智能電網引言隨著電子通信與無線傳感技術的迅猛發(fā)展，越來越多的低功耗電子器件不斷涌現，隨之而來的是這些微型器件的供電問題。傳統(tǒng)的化學電池因其污染嚴重、使用壽命短等固有缺陷逐漸被淘汰，取而代之的是新型能量收集裝置，這些裝置通過收集環(huán)境中存在的各種能量并將其轉換成電信號來維持電子設備的正常工作。隨著5G時代的到來，通信基站林立，環(huán)境中的頻譜資源也日益豐富，作為射頻能量載體的天線異軍突起。而這其中，
家園·建筑與設計 2021年14期2021-11-27
- 壓電效應下一維六方準晶中正六邊形孔邊裂紋傳播問題
本理論在具有壓電效應的一維六方準晶材料中，建立空間直角坐標系xi(i=1,2,3)，設坐標軸x3方向為準周期方向，記Dj，Ei，φ分別表示電位移、電場和電勢，Eij,σij,ui分別表示聲子場的應變、應力和位移分量，ωj,Hij,w3(i,j=1,2,3)分別表示相位子場的應變、應力和位移分量，Cij表示聲子場的彈性常數，Ki表示相位子場的彈性常數，Ri表示聲-相位子場耦合的彈性常數，eij，dij表示壓電常數，λ11，λ33表示介電常數，ρ表示具有壓電效
安陽師范學院學報 2021年5期2021-11-07
- 增強型雙中間電容壓電能量回收電路的優(yōu)化設計
動能量回收;壓電效應;E-DICH中圖分類號：TM619，TN384文獻標志碼：A文章編號：1006-1037（2021）01-0054-05基金項目：山東省自然科學基金（批準號：ZR2017MEE039）資助。通信作者：沈輝，男，博士，副教授，主要研究方向為測控技術與智能儀器。E-mail：shenhui@qdu.edu.cn隨著微電子、無線網絡和微機電系統(tǒng)（MEMS）等低耗能產品的應用日益廣泛，以化學電池為其主要供能方式存在著諸多弊端[1]，化學電池存
青島大學學報（自然科學版） 2021年1期2021-09-10
- 用于結構健康監(jiān)測的壓電傳感器建模方法研究
種同時具有正壓電效應和逆壓電效應的特殊的元器件，它既可以將電信號轉化為機械信號，從而作為激勵源在板結構表面激發(fā)出Lamb波；也可以將力學信號轉化為電信號，從而作為傳感器接收Lamb波在結構中傳播后的響應信號。壓電元件可以同時作為激勵器和傳感器，并且成本低而且使用方便，被廣泛使用于基于Lamb波的主動健康監(jiān)測技術中。本文根據PZT壓電傳感器的逆壓電效應，推導出了當對壓電傳感器施加電信號時電壓與傳感器邊緣質點位移之間的關系，從而將施加的電信號等價為施加位移激勵
科學與信息化 2021年22期2021-09-02
- 基于PMUT的雙層壓電圓板自由振動分析
電材料特有的壓電效應對PMUT的力學性能產生影響。對于微尺度下壓電結構的力學性能,已有部分學者做了相關的研究,比如Mohammadimeh[5]根據修正的偶應力理論分析了納米復合單層壓電板的動力學特性。Kang[6]同樣根據該理論分析了壓電多層圓形微板的彎曲特性。Lou[7]分析了具有雙層壓電層的sandwich矩形層板的力學特性。最近,Korayem[8]基于該理論建立了多層壓電矩形微板力學模型,并利用其模型分析了微板靜態(tài)與動態(tài)力學特性。但是,這些基于高
齊魯工業(yè)大學學報 2021年4期2021-08-17
- 壓電技術在步行集能中的應用
等[4]利用壓電效應原理制作出了可用于收集行人步行能量的智能地板。Alexander和Yoshiyasu Takefuji等[5]都針對行人交通研發(fā)出了用于收集步行能量的壓電裝置并對其進行了多次測試。美國麻省理工學院James Graham等[6]曾利用動力壓電地板收集火車站人群步行產生的振動能量，發(fā)現行人每踩踏一步便可使兩只60W的燈泡亮1s。Shenck等[7]將微型壓電發(fā)電系統(tǒng)植入行人的鞋內以收集行人步行時的振動機械能，結果表明在0.9Hz的行人步頻
交通建設與管理 2021年3期2021-08-12
- 一種簡易的微振動檢測電路設計
壓電片由具有壓電效應的材料制作而成，壓電效應分為正壓電效應和逆壓電效應，本設計使用其正壓電效應檢測微振動。設計中采用直徑15mm的壓電片，并在壓電片的任意邊緣處焊接一彈簧，彈簧上焊接一小球，該設計可以提高對振動的感應精度，如圖1所示，其輸出為幅值不等的振蕩信號。圖1 微振動感應器實物圖2.2 反相器CD4069CD4069是6反相器電路芯片，內部由六個反相器電路組成，單電源供電，電源范圍3-18V，適用范圍較寬，其輸入輸出波形如圖2所示，在本設計中，主要應
電子世界 2021年12期2021-07-29
- 基于智能壓電傳感器的節(jié)段砼界面損傷檢測
合。1.2 壓電效應壓電效應是壓電材料最典型的特性，包括正壓電效應和逆壓電效應。正壓電效應是指當壓電元件受到外力發(fā)生機械變形時，內部的正負電荷在電場作用下向元件的2個電極移動，其中電荷的分布密度由外力決定。在電壓作用下，壓電元件中的正負電荷向兩極運動而使元件發(fā)生形變的現象稱為逆壓電效應。壓電陶瓷智能骨料是基于上述壓電效應制作而成的兼具應力波發(fā)生和接收的傳感裝置，將智能骨料埋入砼構件中能實現構件中信號發(fā)生和采集，從而實現對結構的健康監(jiān)測。1.3 波動分析法將
公路與汽運 2021年3期2021-07-19
- 壓電俘能器在礦井軌道振動中的應用研究
，它所具有的壓電效應可以將振動能量轉換為電能。當壓電片的上下表面受到壓力時，壓電材料發(fā)生形變并在其內部產生電場；當外部壓力消失時，壓電片的內部電場消失[9]. 壓電能量回收裝置又稱壓電俘能器，現存的壓電俘能器主要采用懸臂梁結構，在懸臂梁的上下表面利用環(huán)氧膠固定壓電片，同時為了達到增大振幅的目的，在懸臂梁一端設置質量塊[10-11].Sodano等人采用能量法對懸臂梁壓電能量回收裝置進行了理論分析，研究表明該能量回收裝置對低功耗電子產品及無線傳感器的供電具有
山西焦煤科技 2021年5期2021-07-07
- 基于壓電效應的大地極化聲子模擬研究
之外可能還與壓電效應等有關[17]。Yamada等進行了巖石破裂電磁輻射與聲發(fā)射的實驗，發(fā)現電磁輻射的起始時間與聲發(fā)射的起始時間一致，并且拉伸裂紋比剪切裂紋產生電磁輻射的效率更高，認為裂紋是產生電磁輻射的必要條件[18]。郭自強等通過實驗發(fā)現聲發(fā)射與電磁輻射的關系具有多樣性，既有伴隨聲發(fā)射的電磁輻射，也有不伴隨聲發(fā)射的電磁輻射，認為巖石破裂產生的電磁輻射應來源于多種機制[19]。徐為民等發(fā)現巖石破裂時，電磁脈沖與聲發(fā)射事件并不能完全一一對應，認為電磁輻射直
物探與化探 2021年3期2021-06-08
- 基于壓電發(fā)電原理的校園路面的可行性探究
析學校特點和壓電效應的適用條件，算其作用下可以產生的效益，探究壓電發(fā)電路面在校園中的可行性，順應當今時代節(jié)能環(huán)保的主題。關鍵詞：壓電效應;校園路面;電能我們科技不斷進步的同時，也遇到了各種各樣的問題：交通事故數量的增加，資源短缺等等。為了實現國家可持續(xù)發(fā)展，我們國家在不斷向著綠色環(huán)保型方向發(fā)展。為了緩解我們的資源壓力，順應國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，本文研究了一種在學校的路面發(fā)電的裝置系統(tǒng)，將該系統(tǒng)用于人流量和車流量較大的路段，在不影響路面使用狀況的同時還可以產
磚瓦世界·下半月 2020年10期2020-10-20
- 壓電效應增強光電催化的研究進展
近年來，利用壓電效應和壓電光電效應構建內建電場，以有效增強體相載流子分離和表面電子空穴傳輸.壓電材料(包括鐵電、壓電以及熱電材料等)是一類具有非中心對稱結構的材料，它們的正電荷中心和負電荷中心可在機械變形或外加電場作用下分離，從而產生壓電勢[10].典型的壓電材料有：ZnO，CdS，MoS2，BaTiO3等[11].壓電勢能夠調制光電催化材料異質結界面及肖特基結界面的電荷，提高載流子的分離效率，為光誘導電荷提供驅動力，增強分離，抑制復合.在光催化和光電催化
安徽大學學報（自然科學版） 2020年5期2020-09-15
- 不會失味的電口香糖
了物理學上的壓電效應原理。所謂壓電效應就是有一些材料當受到擠壓中時，會產生電荷或電流的現象。這款口香糖由壓電元件和電極組成，包裹在一層薄薄的塑料薄膜中，只有幾厘米寬。當被咀嚼時，它會產生一股微小的電流，電流刺激舌頭上的味蕾，于是就能讓你體驗到各種不同的味道。只要咀嚼不止，電流就會持續(xù)刺激味蕾，所以永遠不會失味。不過，目前它還只能產生咸味或苦味兩種味道。研究人員希望繼續(xù)研究，通過改變電流的強度，最終能使我們的味蕾感覺到所有五種基本味道：苦、咸、酸、甜和鮮味。
科學之謎 2020年5期2020-07-14
- 淺談壓電智能材料在結構減振控制中的應用
它具有正、逆壓電效應，即在受到外界荷載激勵時會在材料表面會形成正負相反的電荷，電荷量的大小與外界施加激勵成正比，當外界激勵消失時，材料又處于不帶電狀態(tài)?；趬弘姴牧溪毺氐恼?span id="7rnrlpf" class="hl">壓電效應，將其作為傳感器與作動器，直接布置在結構表面進行振動控制，縮減了振動控制時的中間環(huán)節(jié)，從而大幅提高控制效率。1 壓電材料的分類及特點從壓電材料被發(fā)現以來，其種類也得到了極大地豐富。目前主要包括壓電陶瓷、壓電單晶、壓電聚合物、壓電纖維復合材料等。其中壓電陶瓷與壓電纖維復合材料作為
四川水泥 2020年4期2020-05-25
- 復合材料結構與表面壓電材料動態(tài)布局優(yōu)化
壓電材料的逆壓電效應可以將電能轉換為機械能，利用該特性，壓電材料被廣泛用于主動或被動控制結構振動[1]。通過優(yōu)化結構本身材料的分布實現最小化結構振動響應的研究已得到廣泛研究[2]。近年來，學者們通過引入壓電材料來改善結構的動態(tài)性能，如Kang和Zhang通過優(yōu)化結構表面壓電材料的分布研究了結構振動的主動控制[3]。由于脆性壓電陶瓷材料的可加工性差，所以難以實現加工任意拓撲的壓電片，因此，一些學者提出了通過優(yōu)化指定規(guī)格壓電片的布局代替尋找最優(yōu)的壓電材料拓撲，
壓電與聲光 2019年6期2019-12-17
- 壓電效應的應用
壓電材料的正壓電效應和逆壓電效應，介紹了發(fā)電地板、納米發(fā)電機、海洋浮體發(fā)電等裝置利用正壓電效應的壓電發(fā)電技術概況。上述壓電發(fā)電裝置結構簡單、體積小、重量輕、造價低，具有廣闊的應用前景。關鍵詞：壓電效應;壓電材料;納米發(fā)電機壓電晶體在某個方向受到外載荷作用，晶體內部會產生極化現象，其上表面和下表面會產生相反極性的正、負電荷，稱為正壓電效應;若把壓電晶體放置在電場中，它會沿著某一方向發(fā)生變形，如果此電場是交變的，則晶體會發(fā)生正、反兩個方向的交替變形，稱為逆壓電
科學大眾 2019年11期2019-10-21
- 基于ADS下FBAR的設計與仿真
FBAR）;壓電效應;MBVD模型;仿真;S參數中圖分類號： TN911 ? ?文獻標識碼： A ? ?DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2019.05.040本文著錄格式：王瑞，陳鵬光，任家泰，等. 基于ADS下FBAR的設計與仿真[J]. 軟件，2019，40（5）：207211【Abstract】： Modern wireless communication technology has promoted the develo
軟件 2019年5期2019-10-08
- 雙拱形式柔性PVDF與體感交互控制下的發(fā)電裝置
要：本文利用壓電效應與換能技術設計了一種可穿戴式發(fā)電裝置，通過采用高輸出性能和高導電性能的柔性PVDF壓電薄膜并以雙拱形陣列結構搭建，使得穿戴者可以通過體感交互進行機械能一電能轉化并對電能加以利用。該裝置實現了人體機械能的高效率采集及對手機等外部設備進行供電的功能，對于能量的二次利用具有深遠意義。關鍵詞：PVDF;壓電效應;發(fā)電裝置1、應用領域柔性PVDF與體感交互控制下的壓電裝置屬于一種小型便攜式發(fā)電裝置的服務范圍。隨著便攜式智能設備的適用范圍越來越廣，
錦繡·中旬刊 2019年3期2019-09-10
- 柔性PVDF電致動原理探究及應用
文首先介紹了壓電效應及新型壓電換能材料PVDF，主要分析了其電阻、壓電常數以及電致動原理，驗證了其壓電效應以及柔性驅動特性。該材料在振動檢測、實時自發(fā)電領域具有很高的價值。本文也提出了一種通過PVDF實現人體機械能一電能轉換的裝置，對于能量的二次利用具有深遠意義。關鍵詞：PVDF;壓電效應;電致動原理;發(fā)電裝置1、壓電效應概述壓電效應原理為：某些電介質在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，其內部會產生極化現象，同時在它的兩個相對表面上出現正負相反的電荷。當
錦繡·中旬刊 2019年3期2019-09-10
- 基于壓電效應的能量收集與存儲器件
李偉摘 要：壓電效應可以實現機械能與電能的相互轉換，針對這一原理，我們設計了一款能將機械能轉化為電能的器件。該器件不僅可以將壓電效應產生的交流電轉化為直流電，還能控制輸出電壓的大小，供不同規(guī)格的用電器正常用電。根據不同的應用環(huán)境，采用不同類型的壓電陶瓷，產生最大的能量輸出。器件不僅能夠滿足供電的需求，而且使用壽命長、無污染、免維護，擁有廣闊的應用前景。關鍵詞：壓電陶瓷;壓電效應;器件;能量收集DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.20
山東工業(yè)技術 2019年22期2019-08-26
- 便攜式超聲波隔音器
超聲波? 壓電效應? 磁致伸縮效應? 隔音器中圖分類號：O426.9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）04（b）-0061-021? 聲音的產生與傳播聲音是由物體的振動產生的聲波，通過介質（固、液、氣）傳播，被人或動物的聽覺器官所感知的波動現象。聲音是一種壓力波，當你拍打桌面、放手機、拍手時都會產生振動，這些振動會引起介
科技資訊 2019年11期2019-07-07
- 拔罐療法治療肌筋膜觸發(fā)點的研究概況
法的壓電和反壓電效應張昭光等[21]的研究發(fā)現：人體經絡存在的物質基礎為膽甾相液晶體。盧六沙等也認為[22-23]，經絡就是在生命期間疏松結締組織中的基質處于膽甾相的狀態(tài)。他的觀點是：在生命期間，細胞所處的生理環(huán)境是液晶。因為，液晶也許是唯一僅用很小的、多種物理方式的刺激即可引起它相應的物理狀態(tài)改變的物質。而液晶態(tài)存在壓電和反壓電效應，壓電效應即是指液晶體在受到壓力作用時，可在受力面上產生數量相等而符號卻不相同的電荷。反之，如果在晶體上加以電壓，晶體就會產
中國民族民間醫(yī)藥 2019年22期2019-01-08
- 基于雨水勢能的壓電雨傘設計研究
1 發(fā)電原理壓電效應根據其不同的狀態(tài)可以分為兩種，一種是正壓電效應，另一種是逆壓電效應。正壓電效應描述的是當將外力作用在壓電陶瓷片上，陶瓷片表面會出現電荷這一現象。這主要是因為它內部結構介質化了。相反，當把壓電片放在一個帶電場中時，就會發(fā)現壓電片的表面有輕微的變形，這種現象就是所謂的逆壓電效應。而本文在設計發(fā)電裝置時，就是利用其正壓電效應。2.2 影響壓電效應的基本因素（1）材料：采用pzt壓電片，具有較高機電耦合數和較高的居里溫度，且容易極化[1]。（2
現代制造技術與裝備 2018年11期2018-12-20
- 新型二維壓電聲子晶體板帶隙可調性研究?
的主動調控;壓電效應對能帶結構有很大的影響,并且有利于完全帶隙的擴大與形成.基于帶隙的可調諧性,分析了可切換路徑的壓電聲子晶體板波導,結果表明可以通過改變電邊界條件來限制彈性波能量流.1 引 言聲子晶體是人造周期性復合結構,它可以有效控制彈性波或超聲波的傳播[1].在這種周期結構中,彈性波在一定頻率范圍內被禁止傳播,這個頻率范圍稱為帶隙.帶隙的存在使得聲子晶體具有廣泛的應用前景,例如用于聲學濾波器、聲波導、噪聲控制、傳感器設計的改進等[2?6].通常,在制
物理學報 2018年21期2018-12-02
- NBT-KBT100x鐵電薄膜機電耦合性能
耦合系數以及壓電效應都要優(yōu)于其余組分的材料[3,4]。NBT-KBT100x陶瓷和NBT-KBT100x[4]薄膜在其準同相界附近的鐵電壓電性和電致伸縮性能都被報道過。店址伸縮性能對提高微傳感器的傳感性能，尤其是靈敏度方面具有重要意義。NBT-KBT100x薄膜是一種無鉛的鐵電薄膜，具有良好的環(huán)境友好性，目前對其準同相界附近的性能少有報道，本文旨在研究其準同相界的機電耦合性能。2 NBT-KBT100x不同成分薄膜的微結構圖1（a）是含鉀量分別為0.13、
信息記錄材料 2018年8期2018-07-05
- 主動式壓電俘能電路研究分析
傳感器技術；壓電效應；固有頻率；激振力頻率；俘能電路中圖分類號：TM401文獻標志碼：AAnalysis of active piezoelectric energy harvesterCUI Yiliang， WANG Haifeng， LI Meng， SUN Kaili， LI Chunyu（College of Mechanical & Electrical Engineering， Qingdao University， Qingdao， Sha
河北科技大學學報 2018年1期2018-05-14
- 用眼淚發(fā)電
鮮事，這叫作壓電效應。它是一種機械能與電能互換的現象，已經被發(fā)現了上百年，在我們身邊也應用得很廣泛。比如街邊隨處可見的一次性塑料打火機，有相當一部分就是采用壓電陶瓷器件發(fā)電來打火的。按下打火機里的點火器后，壓力作用到壓電陶瓷器件上，點火器放電，同時氣閥打開，電火花點燃燃氣，火苗就冒出來了。壓電材料還能把電能轉換回機械能，用特定頻率的微小電流可以引起切割工具非常精確的震動，這可以用于微創(chuàng)手術。壓電效應還可用于制造高級傳感器、鐘表、微量天平等，它已在醫(yī)學、航天
愛你·陽光少年 2018年4期2018-05-14
- 淺述壓電效應在泥沙監(jiān)測中的應用
測。關鍵詞：壓電效應；泥沙監(jiān)測；應用中圖分類號：TM201 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）05-0086-02黃河是世界聞名的一條多泥沙河流，泥沙測驗任務很重，但黃河泥沙測驗一直采用橫式采樣器野外采樣，水樣須在試驗室沉淀24小時后，經過水樣濃縮、處理，用置換法、過濾法或烘干法計算出河水中懸移質泥沙的含量。這樣測驗不僅勞動強度大，危險性高，數據獲知時間長，不能實現實時在線監(jiān)測，不利于數據即時顯示、傳輸、保存等。看到父輩們如此辛苦，泥
中國科技縱橫 2018年5期2018-04-16
- 基于壓電傳感器的放大電路分析
傳感器是通過壓電效應進行能量轉換的，歸屬于慣性力傳感器的范疇，壓電效應分為順壓電效應和逆壓電效應兩大類，對于一些特殊的帶電材料，在沿著一定方向上受到外力的作用而變形，內部會產生極化現象，同時在它的兩個表面上產生極性相反的電荷；當去掉外力后，又會重新回到不帶電的狀態(tài)，這種機械能轉化成為電能的現象成為順壓電效應。相反地，在電介質物質的極化方向上施加電場，它就會產生機械形變，當去掉外加電場時，電介質的變形隨之消失，這種將電能轉化成機械能的現象稱為逆壓電效應，即壓
電子世界 2018年6期2018-04-11
- 超聲波頻差法流量計關鍵技術研究
一個電信號。壓電效應就是頻差法超聲波探頭的工作原理。壓電效應分為正壓電效應和逆壓電效應。當電介質受到一定方向的外力作用時，會產生極化現象，即：在電介質的兩端出現正負相反的電荷，當失去外力時，此現象消失，電介質兩端無電荷，這種現象稱為正壓電效應[4]，且外力的大小與形成的電荷量成正比，如圖1所示。逆壓電效應與之相反，在電介質的兩端加上電場，電介質發(fā)生形變，去掉電場時，形變也同時消失，此為逆壓電效應[4]，如圖2所示。圖1 正壓電效應圖2 逆壓電效應發(fā)射探頭形
信息記錄材料 2018年4期2018-03-01
- 基于分形結構壓電振子的設計與實驗
分形結構 壓電效應 懸臂梁結構 謝爾賓斯基三角Abstract With the development of wireless sensor technology， the past wired power supply has a lot of inconvenience， and the battery life is short and other defects， to a large extent hindered the developme
科教導刊 2017年32期2018-01-25
- 基于壓電效應的智能控制廣場自發(fā)電系統(tǒng)
040）基于壓電效應的智能控制廣場自發(fā)電系統(tǒng)王超，張研，王文雨，邵琦，趙剛（東北林業(yè)大學機電工程學院，黑龍江哈爾濱，150040）本文介紹了一種基于壓電效應的智能控制廣場自發(fā)電系統(tǒng)，核心技術是通過壓電材料的壓電效應將機械能轉化為電能，并通過能量轉換模塊和能量儲存模塊將電能儲存于鋰電池中，給主控制器模塊即Arduino供電，主控制器模塊驅動燈光和音頻輸出模塊。整個裝置所需的電能都通過壓電效應產生，起到節(jié)能環(huán)保的作用。壓電效應；能量轉換；能量儲存；Arduin
電子測試 2017年9期2017-07-07
- 基于損耗能量收集的電動汽車壓電發(fā)電裝置的設計與功能分析
路。關鍵詞：壓電效應；發(fā)電裝置；設計；功能中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2016）12-0036-03壓電材料是一種重要的功能材料，在航空航天、能源以及冶金化工工業(yè)和軍事等領域有著廣泛的應用。壓電材料是指在受到外界應力作用時在兩端面間出現電荷聚集現象的晶體材料。利用壓電材料的這一性質可實現機械能—電能的互相轉換。電動汽車在行駛過程中伴隨著巨大的能量消耗，對這些損耗能量收集再利用是提高電動車續(xù)航性能的主要方式，也是適應
農業(yè)科技與裝備 2016年12期2017-04-26
- 柔性壓電材料可在拉伸和壓縮時產生電流
新材料，基于壓電效應，這種薄而柔韌的橡膠材料可以在拉伸和壓縮時產生電流，可以在壓力傳感器、心臟起搏器和其他醫(yī)療設備中使用，以及用于服裝、控制按鈕，甚至可穿戴式顯示器，這些顯示器可以通過佩戴者的運動產生電流。記錄播放器可以通過讀取唱片的凹槽來播放音樂，通過壓電效應，這些震動被轉化為產生聲波的電脈沖。而Dorina Opris等研發(fā)人員研發(fā)的柔性材料產生電流的過程是將機械運動轉化為電能的過程。該材料突破了我們所知道的壓電效應的界限。在此之前，其只在晶體中被觀察
紡織科學研究 2017年12期2017-04-04
- 基于壓電效應的智能發(fā)電路面的應用研究
皇島分?；?span id="tdxt5db" class="hl">壓電效應的智能發(fā)電路面的應用研究趙迎賓，孫哲雍 東北大學秦皇島分校近年來，全球多個國家都開始研究壓電效應技術和其應用場景，壓電效應在我國多個行業(yè)中都有廣泛的應用，本文主要介紹了壓電效應在路面材料中的應用，智能發(fā)電路面的發(fā)電原理、特點、社會價值；著重分析了智能發(fā)電路面的應用前景，為智能發(fā)電路面在我國的研究及推廣應用提供了支持。壓電效應；發(fā)電路面一、引言國內外普遍使用的發(fā)電式路面主要有三種：太陽能發(fā)電路面、風能發(fā)電路面和壓電發(fā)電路面，其中最為可靠且
科學中國人 2017年12期2017-01-28
- 具損傷壓電層合微梁的坍塌特性研究
義.關鍵詞：壓電效應；層合微梁；損傷效應；尺寸效應；坍塌中圖分類號：O345 文獻標識碼：AAbstract：The nonlinear pull-in behavior of piezoelectric laminated micro-beam was studied with consideration of the size effect and damage effect. Based on the theories of continuum me
湖南大學學報·自然科學版 2016年8期2016-10-08
- B型超聲診斷儀工作原理初探
詞：超聲波；壓電效應；高頻振蕩電路早在1842年，奧地利醫(yī)生杜西客就開始利用超聲技術掃描人的腦部結構。直到20世紀60年代，超聲波開始被應用于人體腹部器官的探測，隨后經過幾十年的發(fā)展，超聲技術被廣泛地應用于臨床診斷、治療及基礎醫(yī)學的研究等方面。超聲診斷儀是利用超聲波探測人體內部情況的儀器。我們知道超聲波是指頻率高于20000赫茲的聲波，其本質與波完全相同，在空間傳播過程中也完全遵守波的運動規(guī)律，因它的頻率超出了人耳的聽覺范圍，所以不會引起人的聽覺。超聲波具
科技風 2016年13期2016-07-09
- 振蕩浮子式壓電波浪換能節(jié)能裝置
設計一種基于壓電效應的將波浪能轉換為電能的自供電裝置，以實現該目的。采用懸臂梁結構和壓電振子對稱分布形式，克服波浪能頻率低的缺點并能充分利用其高能量密度的特性。同時采用壓電活性良好、耦合因數高的矩形雙晶片環(huán)保型壓電陶瓷和電極并聯(lián)連接方法，振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置作為一種波浪能捕獲的有效裝置，通過振蕩使壓電陶瓷產生形變，獲得的電能整流后由并聯(lián)的超級電容存儲并收集。該裝置可以提高壓電波浪的轉換效率和降低維護成本。關鍵詞 壓電效應 波浪能 壓電振子 振蕩浮子 電
科教導刊·電子版 2016年15期2016-06-25
- 內嵌傾斜壓電柱復合材料板的壓電振動特性分析
壓電復合板；壓電效應；損耗因子壓電材料具有正逆壓電效應，即可作為傳感器又可作為作動器，并且具有低質量、寬頻帶,高靈敏度和容易安裝等特點,非常適合于空間結構的振動控制。壓電類智能結構是一個新興的多學科交叉的前沿研究領域,在機器人、航天器、潛水器等領域具有廣闊的應用前景,關于壓電元件的致動與傳感機理的研究在國際上受到廣泛關注。目前已經研制出了0-3型、2-2型、1-3型等多種結構的壓電復合材料。其中1-3型壓電復合材料是由一維的壓電陶瓷柱平行地排列于三維連通的
振動與沖擊 2016年8期2016-05-20
- 新型發(fā)動機振動加速度監(jiān)測系統(tǒng)在某型機應用研究
磁感應測振和壓電效應測振原理進行比較，介紹了一種新型振動加速度監(jiān)測系統(tǒng)，可以代替原系統(tǒng)，使發(fā)動機振動參數輸出更加穩(wěn)定。關鍵詞：振動監(jiān)測；壓電效應；應用DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.1381 引言發(fā)動機振動是衡量發(fā)動機工作品質的一個重要參數，振動過大會加速機件的疲勞損壞，降低發(fā)動機工作壽命。振動加速度監(jiān)測系統(tǒng)是采集測量發(fā)動機振動參數重要系統(tǒng)。某型飛機在用戶使用過程中，頻繁暴露出發(fā)動機振動參數采集顯示不穩(wěn)定問題，進
山東工業(yè)技術 2016年9期2016-05-06
- 壓電效應的壓力發(fā)電裝置及衍生產品在市場上的應用
的電能，基于壓電效應的壓力發(fā)電裝置在未來毫無疑問具有廣闊的市場空間和發(fā)展前景。能源問題作為當代不可避免的話題之一，必須給予足夠的重視，相信給予壓電效應的壓力發(fā)電裝置在新能源潮流之中能夠脫穎而出。關鍵詞 壓電效應 壓力發(fā)電 綠色中圖分類號：TM61 文獻標識碼：A1壓力發(fā)電的背景及現狀隨著經濟全球化發(fā)展，人們對能源的使用需求也在持續(xù)增長。我國是能源消費的大國，面對新時代下環(huán)境與能源的雙重壓力，開發(fā)利用可再生能源成為全球能源界的共識，壓電產品發(fā)電作為一個安全可
科教導刊·電子版 2016年5期2016-04-19
- 彈性地基上輸流管道主參數共振的主動振動控制
壓電片，利用壓電效應使壓電片對管道施加控制力矩。對運動微分方程中由控制力矩產生的Dirac Delta函數對軸向坐標的一階導數，利用Fourier級數進行展開，再采用微分求積法對控制微分方程和邊界條件進行離散化處理，得到了時變系統(tǒng)的狀態(tài)方程。以管道的橫向振動變形和輸入控制能量之和達到最小的最優(yōu)控制原則，對簡支輸送脈動流管道的時變系統(tǒng)受控前后某些點的撓度響應進行了數值仿真。數值計算結果表明，采用的最優(yōu)控制方案能有效地控制輸送脈動流管道的主參數共振問題。關鍵詞
振動與沖擊 2016年4期2016-04-15
- 壓電發(fā)電技術現狀分析與材料介紹
況。關鍵詞：壓電效應；壓電發(fā)電；新能源發(fā)電引言：隨著城市發(fā)展，用電負荷的急劇增加也使得環(huán)境負荷逐漸增加，如何實現在提高現有能源的利用效率的前提下，在短時間內展開新型能源的發(fā)現、使用和過度一直是個難以實現的問題。目前煤、石油、天然氣等一直是農工商業(yè)所必須的能源，但作為化石能源終會因各種原因被人們舍棄。而環(huán)境震動作為能量逸散的一種形式，通過對它的研究一方面可以提供提高能量利用效率的合理化建議，另一方面自然環(huán)境中的震動也可以作為新能源被人們所接受。壓電發(fā)電技術是
企業(yè)文化·下旬刊 2015年4期2015-10-21
- 基于柔性印刷電路板技術的納米發(fā)電機
nO納米線的壓電效應和廣泛存在的摩擦電靜電效應，將周圍環(huán)境中廣泛存在的各種有用機械能轉換為電能。這里制造的納米發(fā)電機的工藝兼容傳統(tǒng)的柔性印刷電路板技術，未來，這種柔性納米發(fā)電機能夠集成在柔性電路板中，形成自供電的小型化電子系統(tǒng)。關鍵詞： ZnO； 納米發(fā)電機； 壓電效應； 摩擦電靜電； 柔性印刷電路板中圖分類號： TN705?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2015）14?0141?040 引 言自從2006年納米發(fā)電機（NG）第一
現代電子技術 2015年14期2015-07-22
- 基于壓電效應的傳感器自供電徐詩友
。給出了基于壓電效應的傳感器自供電方案，該方案采用壓電能量收集器、倍壓整流電路、MAX4685芯片為核心的開關電路以及LTC1540芯片為核心的電壓管理電路，將收集到的能量給傳感器等低功耗電子器件供電。實驗表明，收集到的能量可以支持低功耗的傳感器正常工作。關鍵詞：壓電效應；傳感器；自供電；低功耗中圖分類號：TN911 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2015）07-00-020 引 言隨著物聯(lián)網的發(fā)展，傳感器節(jié)點供電問題變得尤為突出，由于傳感
物聯(lián)網技術 2015年7期2015-07-21
- 基于壓電元件放電效應的足療按摩鞋設計
生產做準備。壓電效應；壓電材料；按摩鞋；穴位1 引言在人們的日常生活中，每個人都離不開行走，而走路是離不開雙腳的，因此通常人們會感到疲勞，往往是腳的疲勞。而按照中醫(yī)的觀念，人們的雙足有許多穴位，通過按摩這些穴位可達到強生健體﹑恢復疲勞的作用。因此按摩鞋應運而生?，F在已有的足底按摩器﹑足底按摩鞋等，采用凸模按摩的方法，對足底穴位進行壓迫刺激，這種方法可以利用人本身自然行走狀態(tài)達到保健按摩之功效，易于被人們接受；市場上還有一種磁療鞋，它是通過磁場作用于腳部相應
中國新技術新產品 2015年3期2015-07-19
- 基于壓電陶瓷疊堆的壓電發(fā)電技術研究
陶瓷疊堆；正壓電效應；LM2575HVT；鋰電池組0 引 言在過去的十幾年中，輻射、溫度、機械振動和生物等各種各樣的環(huán)境能源作為能量的主要來源得到了廣泛的研究，盡管在開發(fā)環(huán)境中能量做出了很大努力，但還存在未使用的能源和能源浪費。本文利用壓電材料具有正壓電效應特性，可將環(huán)境中的振動能量轉換成電能，通過利用這一效應將環(huán)境的能量收集和存儲在可重復充電的鋰電池中，為各種用電產品進行供電[1-3]。本文以壓電陶瓷疊堆為發(fā)電裝置，通過理論分析和實驗驗證，測定疊堆在不同
黑龍江大學工程學報 2015年1期2015-03-17
- 基于ANSYS的電連接器壓電分析和研究
。然而，基于壓電效應所引起電連接器的結構變形還很少有研究，因此，基于ANSYS 對電連接器進行壓電分析和研究是很有必要的。1 ANSYS 壓電分析與逆壓電效應1.1 ANSYS 壓電分析有限元ANSYS 軟件是唯一能夠真正實現多物理耦合場分析的分析系統(tǒng)，它集電、熱、結構、電磁、流體、聲學等多物理場求解功能與一體。耦合場分析是指考慮了兩個或多個工程物理場之間的相互作用的分析[4]。壓電材料在結構變形與電學效應方面具有機-電耦合特性，屬于多物理場的耦合問題。壓
機電產品開發(fā)與創(chuàng)新 2015年3期2015-01-21
- 基于PVDF壓電薄膜的超聲波測厚技術探究
研究3.1 壓電效應某些材料被施加機械應力的條件下會在表面產生電荷，并且電荷的多少與施加應力的大小成一定的關系，這樣的材料就是壓電材料。壓電材料表現的這種現象被稱為壓電效應。其本質是實現機械能和電能之間的相互轉化。通常被廣泛使用的壓電材料如壓電陶瓷、石英晶體、壓電高分子聚合物等。壓電效應是雙向可逆的，分別為正壓電效應及逆壓電效應。壓電材料在一定方向上受到應力作用，在其內部會發(fā)生極化，相對的表面上會產生極性相反的電荷。一旦應力消失后，壓電材料又重新回到不帶電
電子測試 2013年19期2013-09-13
- 基于多次壓電效應的自感知執(zhí)行器研究
態(tài)性能.多次壓電效應是指在外場作用下壓電體的機械能與電能連續(xù)相互轉化，其研究目標之一就是要展現出壓電材料中發(fā)生的每一次壓電效應及其對壓電體本身的影響，這將有助于揭示壓電效應機理，進一步提高壓電傳感器和執(zhí)行器性能.本文提出基于多次壓電效應的位移自感知實現方法，采用PZT－5疊堆執(zhí)行器進行實驗驗證，同時分析多次壓電效應對壓電自感知執(zhí)行器分辨力和精度的影響.1 多次壓電效應的自感知執(zhí)行器原理1.1 多次壓電效應理論基礎多次壓電效應是孫寶元等基于“機電耦合與電磁耦
大連理工大學學報 2010年5期2010-06-05
- 雨傘也能發(fā)電
的振動能由于壓電效應，最后轉變成電能。那么，什么是壓電效應?1880年，法國物理學家居里發(fā)現，把重物放在石英晶體上，晶體某些表面會產生電荷，電荷量與壓力成比例。這一現象被稱為壓電效應。所以，能產生壓電效應的晶體材料就是壓電材料。不久后，居里又發(fā)現了逆壓電效應，即在外電場作用下壓電體會產生形變。壓電效應的機理是：具有壓電性的晶體對稱性較低，當受到外力作用發(fā)生形變時，晶胞中正負離子的相對位移使正負電荷中心不再重合，導致晶體發(fā)生宏觀極化，而晶體表面電荷面密度等于
發(fā)明與創(chuàng)新·大科技 2009年4期2009-04-21