압전소자의 원리

소개

압전소자의 원리에 대해 알아보고 그 사용 예들과 이용 방안에 대하여 이야기한다.

목차

1.압전 소자의 원리
압전효과
압전물질이란?
압전센서의 등가회로
피에조 센서

2.응용사례
진동을 이용한 분사법을 사용하는 프린터(그림 참조)
피에조 픽업(그림 참조)
노크센서(그림 참조)
연료압력센서(그림 참조)

3.고찰 및 응용 방안

본문내용

1. 압전소자의 원리

1) 압전 효과(Piezoelectric Effect)
고체에 힘을 가하였을 때 결정 겉면에 전기적 분극이 일어나는 현상으로 피에조 저항 효과라고도 한다.
수정이나 로셀염 등의 결정에 압력을 가하면 전압이 발생하는데 이것을 압전 직접효과라고 하며, 이와 반대로 전압을 주면 결정체가 변형을 일으키는 현상을 압전 역효과라 한다. 발견자의 이름을 따서 직접효과를 퀴리효과, 역효과를 리프먼 효과라고도 한다.  결정체에 가해지는 힘의 방향과 전하가 발생하는 방향이 같은 경우를 종효과, 직각인 경우를 횡효과라 한다.

2) 압전물질 이란?
① 어떤 결정에 압력을 가했을 때 전위차(전압)가 발생되고 또 이들의 물질에 반대로 전위차(전압)가 인가되면 물리적 변위가 생기는 원리를 이용한 물질
②압전효과가 나타나는 물질: 수정, 로셀염, 티탄산바륨(BaTiO₃), 인공세라믹(PZT))

3)압전센서의 등가회로
① 특성: , 는 압전상수 C/N, 양단전압
② 등가회로


그림 1. (a) 압전센서의 등가회로, Rs = 센서 누설저항, Cs = 센서 커패시턴스, Cc = 케이블 커패시턴스, Ca = 증폭기 입력 커패시턴스, Ra = 증폭기 입력 저항, q= 전하 생성기.

4) 피에조(PIEZO)센서

피에조 센서는 금속판 사이에 얇은 압전 소자를 끼워 넣은 센서로 소리,

참고자료

· 없음