Piezo Summeri Pietsosähköiset kiteet ja keraamiset komponentit ovat erittäin herkkiä sähköisille signaaleille niiden luontaisten pietsosähköisten ominaisuuksien vuoksi. Herkkyys johtuu näiden materiaalien luontaisesta kyvystä synnyttää mekaanista muodonmuutosta vasteena sähköjännitteen muutoksiin ja päinvastoin. Useat tekijät vaikuttavat tähän herkkyyteen:
1. Pietsosähköinen vaikutus: Pietsosähköinen vaikutus on ilmiö, jossa tietyt materiaalit, kuten kvartsikiteet, lyijysirkonaattititanaatti (PZT) ja muut pietsosähköiset keramiikka, osoittavat muodonmuutosta tai mekaanista muodonmuutosta, kun ne altistetaan sähkökenttään. Toisaalta ne tuottavat myös sähkövarauksen mekaanisesti muotoutuessaan.
2. Hilarakenne: Pietsosähköisten materiaalien korkea herkkyys johtuu niiden kidehilarakenteesta. Näillä materiaaleilla on epäsymmetrinen positiivisten ja negatiivisten varausten järjestely niiden kiderakenteessa. Kun sähkökenttä kohdistetaan, se aiheuttaa jännitystä materiaalin sisällä, mikä aiheuttaa mekaanisen vasteen.
3. Dipolien kohdistus: Pietsosähköiset materiaalit koostuvat sähködipoleista (positiivisten ja negatiivisten varausten pareista), jotka ovat luonnollisesti kohdakkain jännittämättömässä tilassaan. Kun sähkökenttä kohdistetaan, se häiritsee dipolin kohdistusta, mikä aiheuttaa materiaalin muotoaan.
4. Sähköstriktiivinen vaikutus: Ensisijaisen pietsosähköisen vaikutuksen lisäksi pietsosähköisillä materiaaleilla on myös sähköstriktiivinen vaikutus. Tämä vaikutus on vastuussa toissijaisesta muodonmuutoksesta, joka tapahtuu, kun dipolit reagoivat syötettyyn jännitteeseen. Se parantaa entisestään materiaalin herkkyyttä.
5. Suorat ja käänteiset pietsosähköiset vaikutukset: Suora pietsosähköinen vaikutus viittaa sähkövarauksen muodostumiseen vasteena mekaaniselle muodonmuutokselle, kun taas käänteinen pietsosähköinen vaikutus viittaa mekaanisen muodonmuutoksen syntymiseen vasteena käytetylle sähkökentälle. Molemmat vaikutukset ovat perustavanlaatuisia pietsosähköisten materiaalien herkkyydelle.
6. Tehokas muuntaminen: Pietsosähköiset kiteet ja keramiikka ovat erittäin tehokkaita sähköenergian muuntamisessa mekaaniseksi liikkeeksi. Jopa suhteellisen matalajännitteiset sähköiset signaalit voivat aiheuttaa merkittäviä mekaanisia muodonmuutoksia, mikä johtaa tärinään ja äänentuotantoon.
7. Välitön vaste: Pietsosähköisten materiaalien vaste sähköisiin signaaleihin on käytännössä välitön. Kun jännite kytketään tai poistetaan, materiaali muuttaa muotoaan välittömästi, mikä mahdollistaa nopean signaalin siirron.
8. Tarkka signaalin muunnos: Pietsosähköiset materiaalit tarjoavat tarkan signaalin muuntamisen, mikä tekee niistä sopivia tarkkuutta vaativiin sovelluksiin, kuten anturit ja akustiset laitteet.
9. Jänniteriippuvainen jännitys: Mekaanisen muodonmuutoksen suuruus on suoraan verrannollinen käytetyn jännitteen suuruuteen. Tämä lineaarinen suhde mahdollistaa muodonmuutoksen laajuuden ja äänenmuodostuksen hienosäädön.
Pietsosähköisten materiaalien luontainen herkkyys sähkösignaaleille tekee niistä arvokkaita erilaisissa sovelluksissa, mukaan lukien pietsosummerit, ultraäänianturit, mikrofonit, toimilaitteet ja muut. Niiden kyky reagoida nopeasti ja tarkasti sähköisiin muutoksiin on erityisen edullinen sovelluksissa, jotka vaativat reaaliaikaista palautetta tai tarkkaa ohjausta.