Apa itu Efek Piezoelektrik - Cara Kerja dan Aplikasinya
Efek piezoelektrik pertama ditemukan pada tahun 1880 oleh dua saudara ilmuwan yaitu 'Pierre Curie' & 'Jacques'. Efek ini ditemukan dari tekanan yang diterapkan ke kristal kalau tidak kuarsa membentuk muatan listrik dalam material. Setelah itu, mereka merujuk pada fakta ilmiah seperti efek piezoelektrik.
Curie bersaudara dengan cepat menemukan " efek piezoelektrik terbalik ", dan setelah mereka mengkonfirmasi bahwa setiap kali medan listrik diperlukan ke terminal kristal, itu akan menyebabkan distorsi. Ini dikenal sebagai efek piezoelektrik terbalik. Nama piezoelektrik diambil dari kata Yunani. Arti kata piezo pressed otherwise squeeze, sedangkan listrik berarti amber.
Setiap kali bahan (material) piezoelektrik terletak di bawah tekanan mekanis, pemindahan +ve dan juga pembawa muatan dalam material terjadi, yang terjadi selama medan listrik eksterior. Ketika mereka terbalik, medan listrik eksternal juga memperluas bahan piezoelektrik.
Aplikasi efek piezoelektrik terutama melibatkan fabrikasi serta deteksi suara, keseimbangan mikro, pembangkitan tegangan tinggi serta frekuensi elektronik, fokus rakitan optik yang sangat halus.
Ini adalah dasar dari sosok metode instrumental ilmiah dengan resolusi atom seperti STM, AFM (scanning probe microscopes). Aplikasi umum dari efek piezoelektrik adalah sumber ledakan pemantik rokok.
Bahan piezoelektrik keramik seperti kristal piezoelektrik ditempatkan di antara dua plat logam yang ditunjukkan pada contoh di bawah ini. Piezoelektrik dapat dihasilkan setiap kali bahan diperas dengan menerapkan tekanan mekanik.
Pada gambar di atas, akan ada tegangan potensial di seluruh material. Plat logam di rangkaian di atas dapat diapit oleh kristal piezoelektrik. Dua plat logam mengumpulkan muatan, yang menghasilkan tegangan yang dikenal sebagai piezoelektrik.
Dalam metode ini, efek piezoelektrik berfungsi sebagai baterai kecil, karena menghasilkan listrik. Jadi ini disebut efek piezoelektrik langsung. Ada beberapa perangkat yang dapat menggunakan efek piezoelektrik langsung seperti piezoelektrik sensor tekanan, mikrofon, hidropon, dan jenis perangkat penginderaan.
Dengan menggunakan efek ini, kita dapat mengembangkan perangkat untuk menghasilkan gelombang suara audio. Contoh terbaik dari perangkat ini adalah speaker selain buzzer.
Manfaat utama menggunakan speaker ini adalah mereka sangat tipis, yang membuatnya berfungsi di berbagai ponsel. Bahkan transduser sonar, serta USG medis, menggunakan prinsip kerja piezoelektrik terbalik. Perangkat piezoelektrik terbalik non-audio terdiri dari aktuator dan juga motor.
Ada beberapa mode yang telah diperluas untuk mengoperasikan berbagai rentang frekuensi untuk memahami sedikit, hemat biaya, serta perangkat berkinerja tinggi.
Mode-mode ini memungkinkan kami membuat produk untuk bekerja dalam kisaran kisaran kHz-MHz rendah. Mode getaran adalah lentur, memanjang, area, geser ketebalan, ketebalan terperangkap, gelombang akustik permukaan, dan gelombang BGS.
Karakteristik utama dari efek ini adalah reversibel yang berarti bahwa bahan yang menghasilkan piezoelektrik langsung juga menghasilkan efek piezoelektrik sebaliknya.
Curie bersaudara dengan cepat menemukan " efek piezoelektrik terbalik ", dan setelah mereka mengkonfirmasi bahwa setiap kali medan listrik diperlukan ke terminal kristal, itu akan menyebabkan distorsi. Ini dikenal sebagai efek piezoelektrik terbalik. Nama piezoelektrik diambil dari kata Yunani. Arti kata piezo pressed otherwise squeeze, sedangkan listrik berarti amber.
Apa itu Efek Piezoelektrik?
Effect piezoelektrik dapat didefinisikan sebagai kemampuan bahan tertentu untuk menghasilkan muatan listrik pada balasan terhadap tekanan mekanis diterapkan. Salah satu karakteristik eksklusif dari efek ini adalah reversibel. Itu berarti bahan yang menampilkan efek piezoelektrik lurus, dan juga menampilkan efek piezoelektrik terbalik.Setiap kali bahan (material) piezoelektrik terletak di bawah tekanan mekanis, pemindahan +ve dan juga pembawa muatan dalam material terjadi, yang terjadi selama medan listrik eksterior. Ketika mereka terbalik, medan listrik eksternal juga memperluas bahan piezoelektrik.
Aplikasi efek piezoelektrik terutama melibatkan fabrikasi serta deteksi suara, keseimbangan mikro, pembangkitan tegangan tinggi serta frekuensi elektronik, fokus rakitan optik yang sangat halus.
Ini adalah dasar dari sosok metode instrumental ilmiah dengan resolusi atom seperti STM, AFM (scanning probe microscopes). Aplikasi umum dari efek piezoelektrik adalah sumber ledakan pemantik rokok.
Contoh Efek Piezoelektrik
Seperti yang kita bahas, listrik dapat dihasilkan dengan memeras bahan piezoelektrik. Efek piezoelektrik dalam kristal yang dibahas di bawah. Efek piezoelektrik terjadi selama kompresi bahan piezoelektrik.Bahan piezoelektrik keramik seperti kristal piezoelektrik ditempatkan di antara dua plat logam yang ditunjukkan pada contoh di bawah ini. Piezoelektrik dapat dihasilkan setiap kali bahan diperas dengan menerapkan tekanan mekanik.
Pada gambar di atas, akan ada tegangan potensial di seluruh material. Plat logam di rangkaian di atas dapat diapit oleh kristal piezoelektrik. Dua plat logam mengumpulkan muatan, yang menghasilkan tegangan yang dikenal sebagai piezoelektrik.
Dalam metode ini, efek piezoelektrik berfungsi sebagai baterai kecil, karena menghasilkan listrik. Jadi ini disebut efek piezoelektrik langsung. Ada beberapa perangkat yang dapat menggunakan efek piezoelektrik langsung seperti piezoelektrik sensor tekanan, mikrofon, hidropon, dan jenis perangkat penginderaan.
Efek Piezoelektrik Terbalik
Efek piezoelektrik terbalik atau reverse/inverse dapat didefinisikan sebagai, setiap kali efek piezoelektrik dibalik. Ini dapat dibentuk dengan menerapkan energi listrik untuk membuat kristal mengembang. Fungsi utama dari efek ini adalah mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.Dengan menggunakan efek ini, kita dapat mengembangkan perangkat untuk menghasilkan gelombang suara audio. Contoh terbaik dari perangkat ini adalah speaker selain buzzer.
Manfaat utama menggunakan speaker ini adalah mereka sangat tipis, yang membuatnya berfungsi di berbagai ponsel. Bahkan transduser sonar, serta USG medis, menggunakan prinsip kerja piezoelektrik terbalik. Perangkat piezoelektrik terbalik non-audio terdiri dari aktuator dan juga motor.
Cara Kerja Efek Piezoelektrik
Piezoelektrik kristal memutar dapat dilakukan dalam metode yang berbeda dengan frekuensi yang berbeda. Pemutaran ini bisa dinamakan sebagai mode getaran. Perancangan kristal dapat dilakukan dalam berbagai bentuk untuk mencapai mode getaran yang beragam.Ada beberapa mode yang telah diperluas untuk mengoperasikan berbagai rentang frekuensi untuk memahami sedikit, hemat biaya, serta perangkat berkinerja tinggi.
Mode-mode ini memungkinkan kami membuat produk untuk bekerja dalam kisaran kisaran kHz-MHz rendah. Mode getaran adalah lentur, memanjang, area, geser ketebalan, ketebalan terperangkap, gelombang akustik permukaan, dan gelombang BGS.
Aplikasi Efek Piezoelektrik
Aplikasi efek piezoelektrik meliputi yang berikut ini.- Silakan merujuk tautan untuk mengetahui tentang proyek efek piezoelektrik yaitu Footstep Power Generation System.
- Piezoelektrik sensor digunakan dalam Aplikasi Industri untuk berbagai kegunaan seperti sensor ketukan mesin, sensor tekanan, Peralatan Sonar, dll.
- Aktuator Piezoelektrik digunakan dalam Aplikasi Industri untuk berbagai penggunaan seperti Injektor Bahan Bakar Diesel, Solenoida Tanggap Cepat, Penyesuaian Optik, Pembersihan Ultrasonik, Pengelasan Ultrasonik, Motor Piezoelektrik, Aktuator Tumpukan, Aktuator Stripe, Relai Piezoelektrik, dll.
- Transduser piezoelektrik digunakan dalam aplikasi medis untuk berbagai kegunaan seperti Pencitraan Ultrasound, Prosedur Ultrasonik,
- Aktuator Piezoelektrik digunakan dalam elektronik konsumen seperti Piezoelektrik Printer (printer dot-matrix, printer inkjet), Piezoelektrik Speaker (ponsel, kuncup telinga, mainan yang memproduksi suara, kartu ucapan musik, dan balon musik). Piezoelektrik Buzzers, Pelembab Piezoelektrik, dan Sikat Gigi Elektronik.
- Bahan piezoelektrik digunakan dalam Aplikasi Musik seperti Pickups Instrumen, dan Mikrofon.
- Piezoelektrik digunakan dalam aplikasi pertahanan seperti Mikro Robotika, Peluru yang mengubah arah, dll.
- Piezoelektrik digunakan dalam beberapa aplikasi lain seperti Piezoelektrik Ignitor, Pembangkit Listrik, MEMS (Sistem Mekanik Mikroelektronika), Raket Tenis, dll.
Karakteristik utama dari efek ini adalah reversibel yang berarti bahwa bahan yang menghasilkan piezoelektrik langsung juga menghasilkan efek piezoelektrik sebaliknya.