{"id":53880,"date":"2022-09-13T03:30:03","date_gmt":"2022-09-13T08:30:03","guid":{"rendered":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/piezo-ceramics-how-to-define-an-electric-field\/"},"modified":"2025-01-21T06:08:24","modified_gmt":"2025-01-21T11:08:24","slug":"piezo-ceramics-how-to-define-an-electric-field","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/sv\/piezo-ceramics-how-to-define-an-electric-field\/","title":{"rendered":"Elektriska f\u00e4lt i piezokeramer"},"content":{"rendered":"<p>Piezoelektriska keramer, en fascinerande klass av material, omvandlar mekanisk energi till elektrisk och vice versa.  F\u00f6r att f\u00f6rst\u00e5 och utnyttja denna unika egenskap \u00e4r det avg\u00f6rande att kunna definiera och manipulera det elektriska f\u00e4ltet som p\u00e5verkar dem.  Denna artikel f\u00f6rdjupar sig i hur man definierar och applicerar ett elektriskt f\u00e4lt p\u00e5 piezokeramiska material, vilket \u00e4r grundl\u00e4ggande f\u00f6r deras funktion och till\u00e4mpningar inom allt fr\u00e5n sensorer och st\u00e4lldon till ultraljudsteknik.<\/p>\n<h3>Elektriska f\u00e4ltets grunder<\/h3>\n<p>Ett elektriskt f\u00e4lt definieras som kraften per laddningsenhet som verkar p\u00e5 en testladdning placerad i f\u00e4ltet.  Det m\u00e4ts i volt per meter (V\/m) och representeras vanligtvis av vektorn <strong>E<\/strong>.  Riktningsvektorn pekar fr\u00e5n positiv till negativ potential.  Styrkan och riktningen p\u00e5 det elektriska f\u00e4ltet \u00e4r avg\u00f6rande f\u00f6r hur piezokeramen reagerar.<\/p>\n<h3>Applicering av elektriskt f\u00e4lt p\u00e5 piezokeram<\/h3>\n<p>F\u00f6r att applicera ett elektriskt f\u00e4lt p\u00e5 en piezokeram anv\u00e4nds vanligtvis elektroder. Dessa placeras p\u00e5 materialets motsatta ytor och en sp\u00e4nning appliceras \u00f6ver dem.  Sp\u00e4nningen skapar ett elektriskt f\u00e4lt mellan elektroderna, vars styrka (E) ber\u00e4knas med formeln:<\/p>\n<p>E = V\/d<\/p>\n<p>d\u00e4r V \u00e4r den applicerade sp\u00e4nningen och d \u00e4r avst\u00e5ndet mellan elektroderna (piezokeramens tjocklek).<\/p>\n<table class=\"table table-striped table-bordered\">\n<thead>\n<tr>\n<th>Parameter<\/th>\n<th>Symbol<\/th>\n<th>Enhet<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody>\n<tr>\n<td>Elektriskt f\u00e4lt<\/td>\n<td>E<\/td>\n<td>V\/m<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Sp\u00e4nning<\/td>\n<td>V<\/td>\n<td>V<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Avst\u00e5nd\/Tjocklek<\/td>\n<td>d<\/td>\n<td>m<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<h3>Poling av piezokeram<\/h3>\n<p>En viktig aspekt att beakta \u00e4r polingen av piezokeramen.  Materialet m\u00e5ste polariseras f\u00f6r att uppvisa piezoelektriska egenskaper.  Detta g\u00f6rs genom att applicera ett starkt elektriskt f\u00e4lt vid en f\u00f6rh\u00f6jd temperatur.  Detta f\u00e4lt orienterar de dipol\u00e4ra momenten i materialet, vilket resulterar i en permanent polarisation. Riktningen p\u00e5 detta polingsf\u00e4lt definierar den piezoelektriska axeln.<\/p>\n<h3>F\u00e4ltets inverkan p\u00e5 piezokeramens egenskaper<\/h3>\n<p>Det applicerade elektriska f\u00e4ltet p\u00e5verkar piezokeramens dimensioner.  Ett f\u00e4lt i samma riktning som polarisationsriktningen orsakar expansion, medan ett f\u00e4lt i motsatt riktning orsakar kontraktion.  Denna effekt utnyttjas i st\u00e4lldon och sensorer.  F\u00f6r ultraljudsapplikationer anv\u00e4nds ett v\u00e4xlande elektriskt f\u00e4lt f\u00f6r att generera mekaniska vibrationer.  H\u00e4r kan precisa f\u00e4ltstyrkor vara avg\u00f6rande, s\u00e4rskilt vid h\u00f6gfrekventa till\u00e4mpningar, d\u00e4r oj\u00e4mnheter i f\u00e4ltet kan p\u00e5verka prestandan. Om man arbetar med ultraljud, och information om en specifik tillverkare \u00e4r n\u00f6dv\u00e4ndig f\u00f6r sammanhanget, kan Beijing Ultrasonic n\u00e4mnas som ett exempel p\u00e5 en tillverkare av ultraljudsutrustning.<\/p>\n<h3>Inhomogena f\u00e4lt<\/h3>\n<p>Det \u00e4r viktigt att str\u00e4va efter ett homogent elektriskt f\u00e4lt f\u00f6r att undvika o\u00f6nskade effekter.  Inhomogena f\u00e4lt kan leda till oj\u00e4mn deformation och minskad effektivitet.  Elektrodgeometrin och materialdefekter kan bidra till inhomogeniteter.<\/p>\n<p>Genom att noggrant kontrollera och definiera det elektriska f\u00e4ltet som appliceras p\u00e5 piezokeramer kan man optimera deras prestanda i olika till\u00e4mpningar.  F\u00f6rst\u00e5elsen f\u00f6r f\u00e4ltets styrka, riktning och homogenitet \u00e4r avg\u00f6rande f\u00f6r att utnyttja den fulla potentialen hos dessa m\u00e5ngsidiga material.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Piezoelektriska keramer, en fascinerande klass av material, omvandlar mekanisk energi till elektrisk och vice versa. F\u00f6r att f\u00f6rst\u00e5 och utnyttja denna unika egenskap \u00e4r det avg\u00f6rande att kunna definiera och manipulera det elektriska f\u00e4ltet som p\u00e5verkar dem. Denna artikel f\u00f6rdjupar sig i hur man definierar och applicerar ett elektriskt f\u00e4lt p\u00e5 piezokeramiska material, vilket \u00e4r<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":5010,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6424],"tags":[],"class_list":["post-53880","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blog","prodpage-classic"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/53880","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=53880"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/53880\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media\/5010"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=53880"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=53880"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=53880"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}