पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर सर्किट और उसके अनुप्रयोग

कुछ क्रिस्टल जैसे बेरियम टाइटानेट, क्वार्ट्ज, लीथियम टैंटलाइट आदि में विशिष्ट व्यवस्था के तहत बल लगाने या उन पर दबाव डालने पर बिजली उत्पादन की संपत्ति होती है। इसके अलावा, वे अपने पार लगाए गए विद्युत संकेत को कंपन में बदलकर उलटा काम कर सकते हैं। इसलिए, उन्हें कई अनुप्रयोगों में ट्रांसड्यूसर के रूप में उपयोग किया जाता है। उन्हें पीज़ोइलेक्ट्रिक सामग्री कहा जाता है । इसलिए, एक पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर वोल्टेज का उत्पादन करता है जब उनके ऊपर एक बल लागू होता है और इसके विपरीत। पहले, आइए परिभाषा के बाद पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर के कुछ अनुप्रयोगों को देखें ।

पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव:

1. यांत्रिक तनाव विश्लेषक:

निर्माण में स्तंभों के लिए प्रमुख अनुप्रयोग तनाव विश्लेषक है जहां क्रिस्टल पर तनाव पर उत्पादित आनुपातिक वोल्टेज मापा जाता है और इसी तनाव की गणना की जा सकती है।

2. लाइटर:

गैस बर्नर लाइटर और सिगरेट लाइटर भी पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव के एक ही नियम का पालन करते हैं जो उनके भीतर सामग्री पर ट्रिगर के अचानक प्रभाव से उत्पन्न बल पर विद्युत पल्स का उत्पादन करता है।

पीजो इलेक्ट्रिक प्रभाव को विद्युत ध्रुवीकरण में परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है, जो यांत्रिक तनाव के अधीन होने पर कुछ सामग्रियों में उत्पन्न होता है।

उलटा पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव:

1. क्वार्ट्ज घड़ी:

हमारी घड़ी के अंदर, क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र है जो थरथरानवाला के रूप में काम करता है। तत्व सिलिकॉन डाइऑक्साइड है। क्रिस्टल में लगाया गया विद्युत संकेत समय-समय पर कंपन करने के लिए बनाता है जो बदले में हमारी घड़ी के अंदर गियर को नियंत्रित करता है।

2. पीजो बज़र्स:

बज़र्स का व्यापक रूप से कई अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जैसे कार रिवर्स इंडिकेटर, कंप्यूटर और आदि। इस मामले में, कुछ निश्चित परिमाण में वोल्टेज लागू करने और ऊपर वर्णित क्रिस्टल में आवृत्ति के कारण वे कंपन करते हैं। कंपन को एक श्रव्य स्थान में मोड़ दिया जा सकता है, जिसमें छोटे से खोलने से इसे श्रव्य ध्वनि में परिवर्तित किया जा सकता है।

उलटा पीजो विद्युत प्रभाव को कुछ सामग्रियों में उत्पादित तनाव या विकृति के रूप में परिभाषित किया जाता है, जब विद्युत क्षेत्र के अधीन होता है।

पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर:

ऊपर एक सस्ता तीन टर्मिनल पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर है जो 12 वी पीजो बजर में उपयोग किया जाता है जो नीचे सर्किट व्यवस्था के साथ ध्वनि पैदा करता है। जहां ब्लैक हाउसिंग श्रव्य ध्वनि बनाने के लिए संरचना बन जाती है।

पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर का उपयोग करके विद्युत में बल परिवर्तित करना:

आइए हम पीज़ोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर डिस्क का उपयोग करके छोटे वोल्टेज सिग्नल में एक बल को परिवर्तित करके पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग करने की कोशिश करते हैं । तो फिर हम बल या दबाव के माध्यम से उत्पादित ऊर्जा को संग्रहीत करने का प्रयास करें।

टर्मिनलों को मिलाते हुए:

पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर के लिए तार को मिलाप उनका उपयोग करने का मुख्य हिस्सा है। सावधान रहें कि सतह को ज़्यादा गरम न करें क्योंकि यह कुछ सेकंड के लिए कम तापमान पर भी पिघल जाता है। इसलिए टांका लगाने वाले लोहे में सीसे को पिघलाने की कोशिश करें और पिघले हुए सोल्डर को सतह पर गिरा दें। इस ऑपरेशन के लिए, सकारात्मक और नकारात्मक टर्मिनल पर्याप्त होंगे और ऊपर चित्र में देखा जा सकता है।

ऑपरेशन:

पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर इस पर बार-बार टैपिंग बल लगाने पर एक असंतत या वैकल्पिक आउटपुट का उत्पादन करता है। इसलिए इसे स्टेक या प्रयोग करने योग्य डीसी बनाने के लिए इसे ठीक करना होगा। इसलिए 80% या उससे अधिक की उच्च सुधारात्मक दक्षता के लिए, हम पूर्ण तरंग सुधारक का उपयोग करने जा रहे हैं। या तो हम ब्रिज कॉन्फ़िगरेशन में चार डायोड के संयोजन का उपयोग कर सकते हैं या RB156 जैसे इनबिल्ट ब्रिज डायोड वाले पैकेज का उपयोग कर सकते हैं। यहां फ़िल्टर के साथ फुल वेव रेक्टिफायर बनाने का संदर्भ है।

इसलिए एक ही अवधारणा को यहां लागू किया जाता है जहां पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर से वैकल्पिक आउटपुट को डीसी में परिवर्तित किया जाता है और आउटपुट कैपेसिटर के अंदर संग्रहीत किया जाता है। संग्रहित ऊर्जा तो एक एलईडी के माध्यम से व्यस्त है नियंत्रित उत्पादन के साथ। इसलिए, संग्रहीत ऊर्जा का अपव्यय दिखाई देगा।

पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर सर्किट आरेख:

नीचे पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर सर्किट का योजनाबद्ध आरेख है जहां संधारित्र में संग्रहीत ऊर्जा केवल तब भंग होगी जब स्पर्श स्विच बंद हो जाएगा।

उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले संधारित्र को भंडारण क्षमता बढ़ाने के लिए और बढ़ाया जा सकता है लेकिन हालांकि पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर की संख्या भी बढ़ानी होगी। इसलिए, यहां यह 47uF है।

काम कर रहे:

जैसा कि ब्रेडबोर्ड में कनेक्शन के ऊपर सिमुलेशन में बताया गया है। लेकिन, दो पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर का उपयोग करने का कारण थोड़े समय अंतराल में उत्पादित ऊर्जा की मात्रा को बढ़ाना है। प्रारंभ में, हम ट्रांसड्यूसर पर निरंतर दोहन देते हैं।

एक बार आवश्यक वोल्टेज स्तर तक पहुंचने के बाद, हम स्पर्श स्विच और एलईडी को क्षण भर के लिए दबाते हैं।

नीचे दिए गए एलईडी ब्लिंक का कारण यह है कि 47uF कैपेसिटर का उपयोग केवल कुछ सेकंड के लिए एलईडी को ब्लिंक करने के लिए इतनी ऊर्जा संग्रहीत कर सकता है। उत्पादित और संग्रहित ऊर्जा की मात्रा को ट्रांसड्यूसर की संख्या और संधारित्र मूल्य में वृद्धि करके बढ़ाया जा सकता है। वीडियो नीचे दिए गए चरणों में किया प्रक्रिया से ऊपर को दर्शाता है।