Hình 3-12. Tinh theơ thách anh và các trúc cụa nó: trúc quang Z, trúc đieơn X và trúc cơ Y
Nêu caĩt từ tinh theơ thách anh ra moơt khôi hình hoơp, có các cánh định hướng theo các trúc X, Y như hình 3-12, b thì khi tác dúng lực Px leđn tinh theơ dĩc theo hướng trúc đieơn X, tređn 2 beă maịt đôi dieơn cụa tinh theơ sẽ xuât hieơn các đieơn tích trái dâu (hieơu ứng dĩc):
Qx = D Px (3-48) Trong đó: D – là haỉng sô áp đieơn. Với thách anh D = 2,1.10-12 C/N
Nêu tác dúng lực cơ hĩc Py dĩc theo trúc cơ Y, tređn 2 beă maịt cụa tinh theơ cũng xuât hieơn các đieơn tích (hieơu ứng ngang), nhưng ngược dâu với hieơu ứng dĩc: (3-49) x y y y S S DP Q =−
Trong đó Sy và Sx tương ứng là các dieơn tích beă maịt bạn tinh theơ vuođng góc với các trúc Y và trúc X.
Dâu cụa các đieơn tích xuât hieơn sẽ thay đoơi khi chuyeơn từ biên dáng nén sang dãn và ngược lái.
Hieơu ứng áp đieơn thuaơn nói tređn được sử dúng đeơ chê táo các boơ chuyeơn đoơi đo lường đeớ đo chân đoơng, đo đoơ rung, đo áp lực. Ưu đieơm là rât
b) Nguyeđn nhađn:
Các đieơn mođi tinh theơ có câu trúc máng tinh theơ iođn, chúng do nhieău máng đơn giạn hợp thành, các máng này được câu thành từ các iođn cùng lối đaịt leơch nhau trong khođng gian. Khi bị biên dáng cơ hĩc trong tinh theơ xạy ra 2 biên đoơi:
– Đaău tieđn moêi ođ cơ bạn bị biên dáng, chẳng hán khi bị nén ođ hình laơp phương biên thành ođ hình hoơp xieđn.
– Sau đó các máng đơn giạn bị dịch chuyeơn tương đôi với nhau và làm xuât hieơn mođmen đieơn. Kêt quạ đieơn mođi bị phađn cực.
Theo vaơt lý chât raĩn, sự dịch chuyeơn tređn chư xạy ra với các tinh theơ có câu trúc máng với tađm khođng đôi xứng. Do đó hieơn tượng áp đieơn chư xạy ra với các tinh theơ có baơc đôi xứng thâp.
c) Hieơu ứng áp đieơn nghịch.
Là hieơn tượng tinh theơ áp đieơn khi đaịt trong đieơn trường biên thieđn sẽ bị biên dáng. Chieău biên dáng phú thuoơc vào chieău đieơn trường. Như vaơy nêu ta dán 2 lá kim lối vào 2 má cụa moơt bạn thách anh và đaịt vào moơt đieơn trường biên thieđn tuaăn hoàn thì bạn thách anh sẽ bị phađn cực và biên dáng moơt cách tuaăn hoàn , tức là bạn thách anh sẽ dao đoơng. Dao đoơng sẽ càng mánh nêu taăn sô kích thích baỉng taăn sô dao đoơng rieđng cụa bạn thách anh.
Hieơu ứng áp đieơn nghịch được ứng dúng đeơ chê táo các biên tử trong máy phát sóng sieđu ađm, táo dao đoơng thách anh trong các máy phát dao đoơng, chuaơn taăn sô.
d) Tính chât vaơt lý cụa các vaơt lieơu dùng trong chuyeơn đoơi áp đieơn. 1.Thách anh.
Haỉng sô áp đieơn: D = 2,1.10-12 C/N Haỉng sô đieơn mođi: ε = 39,8 F/m
Mođ đun đàn hoăi đôi với tinh theơ thách anh theo hướng vuođng góc với trúc quay là 70 ÷ 90 kN/mm2.
Ứng suât cơ hĩc cho phép đôi với bạn thách anh phú thuoơc vào chât lượng mài maịt tác dúng và có theơ đát (0,7÷1,0).108 N/m2 hay (70÷100) N/mm2.
Đieơn trở suât cụa bạn tinh theơ thay đoơi theo các hướng trúc (bạng 3-1).
Nhieơt đoơ (oC) Đieơn trở suât (Ω. m)
Dĩc trúc quang Vuođng góc với trúc quang
20 1.1012 2.1014
100 8.109 –
200 7.107 –
300 6.103 –
Ta thây đieơn trở suât cụa thách anh dĩc theo trúc quang phú thuoơc nhieău vào nhieơt đoơ trong khi khođng thay đoơi dĩc theo phương vuođng góc với trúc quang. Đieơn trở suât dĩc theo trúc quang nhỏ hơn nhieău theo phương vuođng góc với nó.
Haỉng sô áp đieơn D thực tê khođng phú thuoơc vào nhieơt đoơ trong phám vi đên 200oC. Trong khoạng từ 200oC ÷ 500oC giá trị cụa D thay đoơi khođng nhieău. Khi nhieơt đoơ lớn hơn 500oC haỉng sô D giạm nhanh và ở nhieơt đoơ 573oC thách anh bị mât tính chât áp đieơn.
2. Muôi xeđ nhét. Là lối có đoơ nháy áp đieơn lớn nhât ( D ≈ 300. 10-12 C/N), tuy nhieđn nó có tính chât hút aơm lớn, đoơ beăn cơ hĩc nhỏ và đieơn trở suât thâp, neđn hán chê vieơc sử dúng.
Chuyeơn đoơi áp đieơn dùng xeđnhét chư được dùng trong các phép đo lực và áp lực thay đoơi nhanh trong các mođi trường có đoơ aơm nhỏ và ở nhieơt đoơ trong phòng.
3. Titanatbari. Khođng sử dúng lối đơn tinh theơ mà thường sử dúng gôm phađn cực titanatbari. Tính chât áp đieơn cụa gôm titanatbari khođng những phú thuoơc vào thành phaăn và phương pháp sạn xuât, mà còn phú thuoơc cạ vào đieơn áp phađn cực và ứng suât cơ hĩc gađy ra bởi đái lượng caăn đo. Ngoài ra còn xạy ra sự thay đoơi tính chât cụa nó theo thời gian, tức sự già hóa (thường khoạng 20 % sau 2 naím). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Lực cơ hĩc neđn đaịt theo phương phađn cực, đieơn tích phađn cực xuât hieơn tređn maịt vuođng góc với phương phađn cực. Khi đó haỉng sô áp đieơn cụa gôm titanatbari có giá trị D = 107. 10-12 C/N. Haỉng sô đieơn mođi ε = 1240. 10-11
F/m. Mođđun đàn hoăi E = 115 G N/m2 = 115 kN/mm2. Gôm áp đieơn có đoơ beăn cơ hĩc cao và khođng phú thuoơc đoơ aơm.