Пьезоэффект был открыт в 1880 г. французскими учеными, братьями Пьером и Полем Кюри, на кварце. Применить открытое явление впервые предложил Поль Ланжевен, также француз. Было это в годы первой мировой войны. Суть предложения заключалась в использовании ультразвука для обнаружения вражеских подводных лодок, а для получения самого ультразвука предлагалось использовать именно пьезоэффект. Явление, в чем-то схожее с пьезоэффектом, но связанное с переменным магнитным полем и названное магнитострикцией, обнаружил в 1847 г. Джеймс Джоуль. Суть его заключалась в изменении линейных размеров кристалла в переменном магнитном поле.

Важно отметить обратимость пьезоэффекта: при деформировании пьезокристалла на его поверхностях возникает разность потенциалов (напряжение), и наоборот, при приложении к противоположным граням электрического напряжения (т.е. при помещении кристалла в электрическое поле) происходит изменение линейных размеров кристалла, деформация.

Пьезокерамика сегодня представлена в основном двумя формами: это пластинки (диаметр 0,5√3 см, высота до 1 мм) и цилиндрические столбики. Помимо пьезопластинок пьезоэлементы содержат еще и пару металлических пластин для обеспечения электрического контакта и повышения прочности конструкции. В качестве одного из электродов на одну из сторон пьезопластинки может напыляться тонкий слой металла. В пьезоэлементах отечественного производства вторая металлическая пластина для повышения жесткости сделана в виде "блюдечка", куда и вклеивается пьезопластинка (рис. 1). К контактным пластинам припаивают соединительные провода или же зажимают их между упругими контактами.

Рисунок 1

У импортных пьезоэлементов, например, в музыкальных открытках, нижняя пластина обычно плоская, но помещена в пластмассовый кожух (рис. 2).

Рисунок 2

Пьезоэлементы музыкальной открытки, электрического или электронного будильника также содержат пьезопластинку. Для демонстрации различных возможных применений этих пьезоэлементов их надо аккуратно отделить от бумажной основы открытки или основной печатной платы будильника с помощью паяльника и/или кусачек. Пластмассовый кожух аккуратно снимается. Если к пьезоэлементу были подпаяны провода, их надо удалить паяльником, оставив немного припоя, чтобы к этим местам подпаять новые. Лучше всего взять достаточно длинные (порядка 1,5 м), гибкие (многожильные) и, разумеется, изолированные. К другим концам этих проводов подпаяйте контакты (штыревые или типа "клешня", в зависимости от конструкции входных гнезд на вашем усилителе и генераторе НЧ колебаний). В качестве усилителя удобно использовать звуковые генераторы типа "ГЗМ" или "ГЗШ-3", поскольку они в своем составе имеют и усилитель.

 

Дальше --> <-- Назад Содержание Разделы
Hosted by uCoz