سنسور دما و فشار برای کامینز 3408627

اثر پیزوالکتریک

هنگامی که برخی از دی الکتریک ها با اعمال نیرو در جهت خاصی تغییر شکل می دهند، بارهایی در سطح مشخصی ایجاد می شود و با حذف نیروی خارجی به حالت بدون بار باز می گردند.این پدیده را اثر پیزوالکتریک مثبت می نامند.هنگامی که یک میدان الکتریکی در جهت قطبش دی الکتریک اعمال می شود، دی الکتریک تغییر شکل مکانیکی یا فشار مکانیکی را در جهت خاصی ایجاد می کند.هنگامی که میدان الکتریکی خارجی حذف شود، تغییر شکل یا تنش ناپدید می شود که به آن اثر پیزوالکتریک معکوس می گویند.

عنصر پیزوالکتریک

سنسور پیزوالکتریک یک سنسور فیزیکی و یک سنسور تولید برق است.مواد پیزوالکتریک رایج مورد استفاده کریستال شی یینگ (SiO2 _ 2) و سرامیک های پیزوالکتریک مصنوعی هستند.

ثابت پیزوالکتریک سرامیک های پیزوالکتریک چندین برابر کریستال شی ینگ است و حساسیت آن زیاد است.

4) مبدل فوتوالکتریک

1. اثر فوتوالکتریک

هنگامی که نور به یک جسم تابش می کند، می توان آن را به عنوان رشته ای از فوتون ها با انرژی در نظر گرفت که جسم را بمباران می کند.اگر انرژی فوتون ها به اندازه کافی بزرگ باشد، الکترون های درون ماده از محدودیت های نیروهای داخلی خلاص می شوند و اثرات الکتریکی متناظر را خواهند داشت که به آن اثر فوتوالکتریک می گویند.

1) تحت تأثیر نور، به پدیده ای که الکترون ها از سطح یک جسم فرار می کنند، اثر فوتوالکتریک خارجی می گویند، مانند لوله فوتوالکتریک و لوله فوتوالکتریک.

2) در اثر نور، به پدیده ای که مقاومت جسم تغییر می کند، اثر فوتوالکتریک داخلی می گویند مانند مقاومت نوری، فوتودیود، ترانزیستور نوری و ترانزیستور فوتو.

3) در اثر نور، جسمی در جهت معینی نیروی محرکه الکتریکی تولید می کند که به آن پدیده فتوولتائیک می گویند، مانند سلول فتوولتائیک (دستگاهی حساس به موقعیت نقطه نور تابشی روی سطح حساس به نور).

2 مقاومت حساس به نور

هنگامی که مقاومت نوری توسط نور تابش می شود، الکترون ها برای تولید جفت الکترون-حفره مهاجرت می کنند، که مقاومت مقاومت را کوچکتر می کند.هر چه نور قوی تر باشد، مقاومت کمتر است.نور فرودی ناپدید می شود، جفت الکترون-حفره بازیابی می شود و مقدار مقاومت به تدریج به مقدار اولیه خود باز می گردد.

3. لوله حساس به نور

لوله های حساس به نور (فتودیود، فوتو ترانزیستور، ترانزیستور نوری و غیره) متعلق به دستگاه های نیمه هادی هستند.

4. الکترولومینسانس

پدیده لومینسانس تولید شده توسط مواد جامد درخشان تحت تحریک میدان الکتریکی، الکترولومینسانس نامیده می شود.الکترولومینسانس فرآیند تبدیل مستقیم انرژی الکتریکی به انرژی نور است.دیود ساطع نور (LED) یک دستگاه نیمه هادی الکترولومینسانس است که با مواد خاصی دوپ شده است.هنگامی که اتصال PN بایاس به جلو باشد، انرژی اضافی به دلیل نوترکیب الکترون-حفره تولید می شود که به شکل فوتون آزاد می شود و نور ساطع می کند.