PусскийПросмотры:30 Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2023-10-09 Происхождение:Работает
Пьезоэлектрические керамические материалы демонстрируют как прямые, так и обратные пьезоэлектрические эффекты, и обнаруживают обширное использование в различных устройствах, в том числе пьезоэлектрические датчики, приводы, преобразователи и фильтры.
Пьезоэлектрические керамические материалы
Их приложения охватывают многочисленные сектора, такие как аэрокосмическая, информационная электроника, промышленная техника, медицинская лечение и автомобильная технология. Согласно статистическим прогнозам, глобальный рынок пьезоэлектрических материалов и устройств, как ожидается, достигнет стоимости 35,4 млрд. Долл. США к 2026 году.
Автомобильные датчики служат основным источником информации для электронных систем управления в транспортных средствах, что делает их ключевыми компонентами этих систем. По мере того, как автомобили все чаще используют электронику и автоматизацию, их зависимость от датчиков продолжает расти. Фактически, обычный семейный автомобиль может включать более 200 датчиков. Среди них пьезоэлектрические керамические датчики включают такие типы, как датчики детонации, ультразвуковые датчики и датчики ускорения.
Пьезоэлектрический керамический датчик детонации содержит пьезоэлектрический керамический осциллятор, металлический лист, герметизирующая прокладка, металлическая корпус и многое другое. Заряд, генерируемый пьезоэлектрическим осциллятором, прямо пропорционален вибрациям цилиндра двигателя. Полученное напряжение передается в электронную единицу управления через экранированную проводку, что позволяет обнаружить напряжение, сгенерированное вибрацией, сгенерированное вибрацией 7 кГц. Основываясь на величине напряжения, электронный блок управления определяет возникновение стука двигателя.
В зависимости от интенсивности вибрации, время зажигания регулируется либо быстро, либо с задержкой, предотвращая добычу заранее. Это гарантирует, что двигатель работает вблизи порога стук во время зажигания, оптимизации тепловой эффективности и снижению расхода топлива. Этот подход достигает безбокого операционного состояния, что позволяет двигателю выполнять максимальный потенциал с точки зрения энергетики и экономической эффективности.
Ультразвуковые датчики служат системами избегания обратного столкновения автомобилей и сигнализации. Они состоят из корпуса сплава алюминиевого сплава, пьезоэлектрического керамического преобразователя, звукопоглощающих материалов и свинцовых электродов. Применяя электрический сигнал к пьезоэлектрической керамике, генерируются механические вибрации, излучающие ультразвуковые волны. Эти волны отскакивают после встречи с препятствиями во время распространения воздуха. Достигнув пьезоэлектрической керамики, они генерируют электрический сигнал.
Ультразвуковой звуковой датчик
Благодаря обработке данных, включающей различия во времени, система вычисляет и отображает расстояние между транспортным средством и препятствиями. В случае надвигающегося столкновения система вызывает тревогу. Эта технология точно обнаруживает небольшие препятствия, расположенные за транспортным средством или внутри слепых мест водителя. Кроме того, ультразвуковые датчики используются в системах подвески в электронном виде, чтобы непосредственно контролировать расстояние между шасси транспортного средства и дорожным поверхностью.
Пьезоэлектрическое керамическое датчики ускорения Найдите применение в системах автомобильных подушек безопасности. Эти датчики состоят из двух пьезоэлектрических керамических листов, связанных с общим внутренним электродом, образуя диодную структуру. Они устанавливаются в направлении движения транспортного средства, настроены в виде консольных лучей и интегрируются с периферической цепью с использованием технологии толстой фильма.
Размещенные в корпусе, эти датчики обнаруживают мгновенную интенсивность столкновения транспортного средства, будь то на низких или высоких скоростях и преобразуют его в выходной сигнал. При высоких интенсивных столкновениях подушка безопасности развертывается быстро и точно, повышая эффективность безопасности автомобиля.
Пьезоэлектрическая керамика использует обратный пьезоэлектрический эффект для создания пьезоэлектрических приводов, широко используемых в автомобильном секторе для таких задач, как управление электрическими зеркалами заднего вида, электрическими дверями и окнами и электрическими сиденьями. Эта форма приведения в действие предлагает несколько преимуществ: она значительно уменьшает размер двигателя, может похвастаться точным управлением, остается невосприимчивым к электромагнитным помехам, молча работает и может непосредственно облегчить линейное управление движением, не требуя механизма преобразования для перевода движения вращения в линейное движение.
Одним из примечательных инноваций в автомобильной промышленности является пьезоэлектрический инжектор, новая система впрыска топлива, управляемая пьезоэлектрической керамикой. Эта технология обеспечивает точный контроль над объемом впрыска и времени, что приводит к повышению топливной эффективности и снижению выбросов выхлопных газов. Пьезоэлектрические инжекторы стали основным продуктом в передовых автомобильных системах электронных впрыска, опережая традиционные механические карбюраторы. Они могут увеличить мощность двигателя на 5% до 10%, одновременно снижая потребление бензина с той же краем, что приводит к сокращению выбросов выхлопных газов на 20%.
Большинство пьезоэлектрических керамических драйверов, используемых в пьезоэлектрических инжекторах на рынке, полагаются на обычную пьезоэлектрическую керамику PZT. Эта керамика предпочитается для их повышенного пьезоэлектрического коэффициента, надежных производительности и надежной механической прочности. Тем не менее, их температура CURIE (TC) колеблется около 360 ° C, ограничивая их использование температурами ниже 180 ° C. Следовательно, существует непосредственная потребность в разработке высокотемпературных пьезоэлектрических материалов, которые предлагают исключительную производительность, экономическую эффективность и стабильность температуры, чтобы расширить их применимость в сложных условиях.
Шум в автомобилях стал значительным фактором, влияющим на общий опыт вождения. Когда автомобиль приводит на низких скоростях, а тормозные колодки вступают в контакт с ротором, это может привести к вибрациям, иногда приводящих к неприятным, резким шумам. Хотя этот шум не влияет на производительность торможения, он часто требует ненужной замены тормозных колодок и добавление различных компонентов, таких как прокладки и звукопоглощающие материалы для устранения шума.
Одним из эффективных решений для смягчения этой проблемы является включение простых пьезоэлектрических керамических тормозных механизма в тормозный поршень автомобиля. Этот механизм вводит контролируемый, периодический 'Jitter ' для опорной пластины в сборе тормозной площадки. Эта контролируемая вибрация эффективно ослабляет вибрации, ответственные за резкие шумы, что позволяет регулировать на основе таких факторов, как температура, влажность и условия торможения. Это решение работает плавно в рамках обычного износа системы привода автомобиля.
В дорожно -транспортных происшествиях сбой шин является значительным фактором, способствующим внезапным инцидентам, причем выбросы шин составляют заметную часть таких несчастных случаев. Следовательно, поддержание надлежащего давления в шинах во время вождения и быстрого обнаружения утечек шин является решающими мерами для предотвращения выбросов шин.
Пьезо датчик для машины балансировки колес
Преобладающим решением для автоматизированного мониторинга состояния шин в транспортных средствах является система мониторинга давления в шинах (TPMS). Эта система непрерывно и автоматически контролирует давление в шинах в режиме реального времени, в то время как транспортное средство находится в движении, выдавая оповещения как о утечке шин, так и низком давлении воздуха для повышения безопасности дорожного движения.
В настоящее время продукты TPMS полагаются на батареи для мощности, которые неизбежно влечет за собой определенные недостатки, включая объемность, необходимость периодической замены батареи, деградации производительности при экстремальных температурах и общее снижение срока службы батареи. Следовательно, растет интерес к изучению пассивных решений TPMS. Действительно, уникальные свойства пьезоэлектрической керамики предлагают многообещающие возможности для разработки пассивной технологии TPMS.
В последние годы, когда количество автомобилей в нашей стране увеличилось, ожидания людей в отношении безопасности транспортных средств и комфорта значительно выросли. Ожидается, что эта тенденция будет продолжаться в качестве технологий, таких как пьезоэлектрические керамические материалы и структуры, сохранение окружающей среды, композиты, нанотехнология и другие инновации еще больше стимулируют развитие и применение передовой пьезоэлектрической керамики в автомобильной промышленности.
