TIL dielektrisk materialet er en elektrisk isolator som har kapasitet til å stoppe strømmen gjennom den. De er klassifisert i Centro symmetriske materialer og piezoelektriske materialer, videre piezoelektrisk er klassifisert som ikke-pyroelectrics og pyroelectrics, pyro electrics er videre klassifisert som non-ferroelectrics og ferroelectrics. Denne artikkelen spesifiserer pyroelektrisk materiale. Det ble oppdaget tidlig på 1900-tallet av en gresk forsker. Navnet pyroelectricity er avledet fra gresk der pyro betyr ild og elektrisitet. Det er en generell egenskap for visse krystaller som er polarisert for å oppnå stort elektrisk felt. Disse pyroelektriske materialene er harde i naturen og krystallinske.

Hva er pyroelektrisk materiale?

Pyroelektrisitet eller pyroelektrisk materiale er en elektrisk respons av polær dielektrikum med endring i temperatur. Hvis temperaturen i retur endrer seg, forårsaker det atomer beveger seg derfra i nøytral posisjon, og derfor endres materialets polarisering. Vi observerer en spenning over materialet. Denne effekten er midlertidig nå antar at temperaturen forblir konstant på sin nye verdi. Den pyroelektriske spenningen blir null på grunn av lekkasjestrømmen. Så innenfor de samme temperaturgrensene er ladningene som er utviklet av effekten av oppvarming eller kjøling, like og motsatte.

Pyroelektriske materialer viser spontan polarisering som er polarisering i fravær av elektrisk felt, dette kan ikke endres eller reverseres ved bruk av det elektriske feltet det gjør det i ferroelektriske materialer. Derfor er alle pyroelektromaterialer også piezoelektriske. De piezoelektriske materialene har en bestemt type piezoelektrisk krystall som ikke tillater pyroelektrisitet. Derfor finner pyroelektrisk effekt sted under 1070-graders F curietemperatur , så når materialet blir oppvarmet over curietemperaturen 1070 grader F, kommer atomene tilbake til likevektsposisjoner. Så blir den elektrokaloriske effekten betraktet som en fysisk invers av den pyroelektriske effekten.

Liste over pyroelektriske materialer

Noen av de pyroelektriske materialene er oppført nedenfor

Turmalin
galliumnitrid
cesiumnitrat (CsNO3)
polyvinylfluorider
derivater av fenylpyridin
koboltftalocyanin
Litiumtantalitt (LiTaO3).

Sammenligning mellom Pyro Electricity og Thermo Electricity

Den elektrokaloriske effekten er fenomenet der materialet viser den reversible temperaturendringen på det påførte elektriske feltet. Derfor er pyroelektrisitet forskjellig fra termoelektrisitet. Pyro-krystall endrer temperaturen fra en grad til en annen, noe som resulterer i en midlertidig spenning over krystallen.

Mens det gjelder termoelektrisitet de to ender av innretningen utsettes for to forskjellige temperaturer som resulterer i en permanent spenning i innretningen som resulterer i ettersom det er temperaturforskjellen.

Forskjellen mellom piezoelektriske, pyroelektriske og ferroelektriske materialer

Følgende er forskjellene mellom piezoelektriske, pyroelektriske og ferroelektriske materialer

Parametere	Piezoelektrisk	Pyroelektrisk	Ferroelektrisk
Funksjon	Piezoelektriske materialer genererer elektrisitet når mekanisk belastning påføres.	Pyroelektrisk materiale genererer elektrisk potensial når det blir oppvarmet eller avkjølt.	Ferroelektrisk materiale viser elektrisk polarisering selv i fravær av et elektrisk felt.
Eksempler	Kvarts, krystall, ammonium, fosfat	Kvartskrystall, Ammonium, Fosfat.	Litiumniobitt, Barium Titanite
Eiendommer	Ikke-sentrosymmetrisk, Ikke-polær dielektrikum, Tilstedeværelse av piezoelektrisk effekt der P = dσ.	De er ensrettet polarisering, ikke-sentrosymmetrisk, Den viser pyroelektrisitet når T> = Tc	De er lett polariserte, De viser dielektrisk hysterese, De er både pyro og piezoelektriske i naturen.
applikasjoner	Fungerer som en svinger , Brukes i mikrofoner, Det genererer ultralydbølger .	IR-detektorer, Bilderør, Temperaturfølende elementer.	Ultralydgivere De er trykkgivere Det fungerer som en hukommelse enhet som et tilfeldig minne.

Matematisk analyse av pyroelektrisk materiale

Et tynt stykke av et pyroelektrisk materiale er en elektrode og koblet til en forsterker som har høy impedans, en felt-effekt transistor (FET) som vist nedenfor. La det være den pyroelektriske strømmen som genererer spenning V over den elektriske adgangen Ye. En spenning forsterker av enhetsgevinster kobler den høye impedanskilden til strøm til en lav inngangsimpedans etter kretsen. Hvis p ’er en komponent av pyroelektrisk koeffisient p den ortogonale mot elektrodeoverflaten i område A. Den genererte strømmen er uavhengig av tykkelse siden strømmen er assosiert med ubegrenset overflateladning.

matematisk-analyse-av-pyro-elektrisk-materiale

Hvor,

Lade Q = p ’A Δ T …… .. 1

Pyroelektrisk strøm ip = Ap’dT / dt …… .. 2

Pyroelektrisk spenning V = i / УE ……… 3

Hvor elektrisk adgang УE = GA + GE + jw CA + CE …… .4

Shunt og prøveledning GA, GE

“ved hjelp av en transistor som bryter ”

Shunt- og prøvekapasitans CA, CE

Ekvivalent kapasitans til dielektrikumet er 100 = € σa / Til ...... 5

Lagret energi E = ½ p2 € σAhΔT2 …… .6

d = materialtykkelse € σ = permittivitetskonstant ved spenning, A = Beskyttelsesområde, p ’= komponent av pyroelektrisk koeffisient p.

Hvis et elektrisk felt E blir påført et materiale, er den totale dielektriske forskyvningen d som er en ladning per plateenhet på begge sider av et pyroelektrisk materiale,

d = E s + € E ………. 7

hvor € er permittiviteten til vakuum og Es er spontan polarisering av volumtettheten til elektrisk dipolmoment .

Effekt av pyroelektrisk koeffisient med temperatur

Fra analysen ovenfor har den pyroelektriske koeffisienten en effekt av temperaturen

Pyroelektrisk koeffisient øker med temperaturøkning
Det avhenger av rekkefølgen på faseovergang og er større for andreordens overganger
Tc er en curietemperatur der det pyroelektriske materialet øker.

Fordeler Pyroelectric Materials

Fordelene med pyroelektriske materialer er

• Gift fri
• Vedlikeholdskostnadene er lavere
• Svært høyfrekvent respons

Ulemper Pyroelectric Material

Ulempen med pyroelektriske materialer er

• Krev høy impedans kabel
• Statiske bevegelser kan ikke måles enkelt.

applikasjoner

Anvendelsene av pyroelektriske materialer er

• PIR-baserte bevegelsesdetektorer
• Radiometri
• Solenergi pyroelektrisk omformer
• Oppdagelse og beskyttelse av dyrelivet
• PIR fjernbasert termometer
• Branndetektor
• Laserdiagnostikk.

Vanlige spørsmål

1). Hva er pyroelektriske krystaller?

De pyroelektriske krystallene er materialer som produserer elektrisitet når temperaturen i krystallet økes.

2). Er alle ferroelektriske produkter Piezo elektriske?

Ja, alle ferroelektriske produkter Piezo elektriske, men ikke alle piezoelektriske produkter er ferroelektriske.

3). Er kvarts en pyroelektrisk?

Ja, kvarts er en pyroelektrisk krystall.

4). Hva er en pyrosensor?

Pyrosensoren er også navngitt som en pyro-detektor eller termisk detektor. Hvor hvis det er en liten endring i temperaturen, blir det utviklet ladning på overflaten av krystallet som er den nødvendige strømmen.

5). Kan krystaller lagre data?

Ja, krystaller kan lagre data.

6). Påvirker den termiske bakgrunnen den pyroelektriske effekten?

Nei, den termiske bakgrunnen påvirker ikke den pyroelektriske effekten.

Dermed er den pyroelektrisitet er en egenskap for visse krystaller som viser polarisering, der en elektrisk respons genereres med endringen i temperatur. Den pyroelektriske effekten finner sted under 1070 grader F som er curietemperatur. De krever høyimpedanskabel for driften som gir god frekvensrespons. Her er et spørsmål til deg, hva er funksjonen til pyroelektrisk materiale?