NA dielektrikum materiál je elektrický izolátor, který má schopnost zastavit tok proudu skrz něj. Jsou dále klasifikovány na symetrické materiály Centro a piezoelektrické materiály piezoelektrický je klasifikován jako nepyroelektrický a pyroelektrický, pyroelektrický je dále klasifikován jako neferoelektrický a feroelektrický. Tento článek specifikuje pyroelektrický materiál. To bylo objeveno na počátku 20. století řeckým vědcem. Název pyroelektřina je odvozen z řečtiny, kde pyro znamená oheň a elektřina. Je to obecná vlastnost určitých krystalů, které jsou polarizovány, aby získaly velké elektrické pole. Tyto pyroelektrické materiály jsou tvrdé povahy a krystalické.

Co je to pyroelektrický materiál?

Pyroelektřina nebo pyroelektrický materiál je elektrická odezva polárního dielektrika se změnou teploty. Pokud se teplota na oplátku změní, způsobí to pohyb atomů odtud neutrální polohy, proto se polarizace materiálu změní, pozorujeme napětí napříč materiálem. Tento efekt je dočasný, předpokládejme, že teplota zůstane konstantní na své nové hodnotě. Pyroelektrické napětí se stane nulovým kvůli svodovému proudu. Takže ve stejných teplotních mezích jsou náboje vyvíjené účinkem vytápění nebo chlazení stejné a opačné.

Pyroelektrické materiály vykazují spontánní polarizaci, což je polarizace v nepřítomnosti elektrického pole, což nelze změnit nebo zvrátit při použití elektrického pole, které tak činí ve feroelektrických materiálech. Proto jsou všechny pyroelektro materiály také piezoelektrické. Piezoelektrické materiály mají určitý druh piezoelektrického krystalu, který neumožňuje pyroelektricitu. Pyroelektrický efekt tedy probíhá pod 1070 stupňů F. teplota curie , takže když se materiál zahřeje nad kuriózní teplotu 1070 stupňů F, atomy se vrátí do svých rovnovážných poloh. Elektrokalorický účinek je tedy považován za fyzickou inverzi pyroelektrického jevu.

Seznam pyroelektrických materiálů

Některé z pyroelektrických materiálů jsou uvedeny níže

Turmalín
nitrid gália
dusičnan česný (CsNO3)
polyvinylfluoridy
deriváty fenylpyridinu
kobalt ftalocyanin
Tantalit lithný (LiTaO3).

Srovnání mezi Pyro Electricity a Thermo Electricity

Elektrokalorický účinek je jev, při kterém materiál vykazuje reverzibilní změnu teploty na aplikovaném elektrickém poli. Pyroelektřina se tedy liší od termoelektřiny. Pyro krystal mění teplotu z jednoho stupně na druhý, což vede k dočasnému napětí na krystalu.

Vzhledem k tomu, že v případě termoelektřina dva konce zařízení jsou vystaveny dvěma různým teplotám, což má za následek trvalé napětí v zařízení, což má za následek rozdíl teplot.

Rozdíl mezi piezoelektrickými, pyroelektrickými a feroelektrickými materiály

Následují rozdíly mezi piezoelektrickými, pyroelektrickými a feroelektrickými materiály

Parametry	Piezoelektrický	Pyroelektrický	Feroelektrický
Funkce	Piezoelektrické materiály generují elektřinu, kdykoli působí mechanické namáhání.	Pyroelektrický materiál generuje elektrický potenciál při každém zahřátí nebo ochlazení.	Feroelektrický materiál vykazuje elektrickou polarizaci i v nepřítomnosti elektrického pole.
Příklady	Křemen, krystal, amonium, fosfát	Křemenný krystal, Amoniak, Fosfát.	Lithiový niobit, Titanit barnatý
Vlastnosti	Necentrosymetrické, Nepolární dielektrikum, Přítomnost piezoelektrického jevu, kde P = dσ.	Jsou to jednosměrná polarizace, necentrosymmetrický, Vykazuje pyroelektricitu, když T> = Tc	Jsou snadno polarizované, Vykazují dielektrickou hysterezi, Jsou pyro a piezoelektrické povahy.
Aplikace	Chová se jako převodník , Používá se v mikrofonech, Generuje ultrazvukové vlny .	IR detektory, Obrazové trubice, Prvky snímající teplotu.	Ultrazvukové snímače Jsou to snímače tlaku Působí jako Paměť zařízení jako paměť s náhodným přístupem.

Matematická analýza pyroelektrického materiálu

Tenký kousek pyroelektrického materiálu je elektroda připojená k zesilovači s vysokou impedancí, a tranzistor s efektem pole (FET), jak je uvedeno níže. Nechť je to pyroelektrický proud, který generuje napětí V napříč elektrickým vstupem Ye. Napětí zesilovač jednotkových zisků spojuje zdroj vysoké impedance proudu s nízkou vstupní impedancí následující po obvodu. Pokud p 'je složkou pyroelektrického koeficientu p, je kolmý k povrchu elektrody oblasti A. Generovaný proud je nezávislý na tloušťce, protože proud je spojen s neomezeným povrchovým nábojem.

matematická analýza pyro-elektrického materiálu

Kde,

Nabít Q = p ‘A Δ T …… .. 1

Pyroelektrický proud ip = Ap’dT / dt …… .. 2

Pyroelektrické napětí V = i / ÓE ……… 3

Kde je elektrický vstup УE = GA + GE + jw CA + CE …… .4

Vodivost bočníku a vzorku GA, GE

Bočníková a vzorková kapacita CA, CE

Ekvivalentní kapacita dielektrika je 100 = σa / To ...... 5

Uložená energie E = ½ p2 € σAhΔT2 ……. 6.

d = tloušťka materiálu € σ = konstanta permitivity při napětí, A = ochranná plocha, p ’= složka pyroelektrického koeficientu p.

Pokud se na materiál aplikuje elektrické pole E, celkový dielektrický posun d, což je náboj na jednotku plochy desky, na obou stranách pyroelektrického materiálu je,

d = E s + € E ………. 7

kde € je permitivita vakua a Es je spontánní polarizace objemové hustoty elektrického dipólového momentu .

Vliv pyroelektrického koeficientu na teplotu

Z výše uvedené analýzy má pyroelektrický koeficient vliv teploty

Pyroelektrický koeficient se zvyšuje se zvyšováním teploty
Závisí to na pořadí fázového přechodu a je větší pro přechody druhého řádu
Tc je teplota curie, při které se zvyšuje pyroelektrický materiál.

Výhody pyroelektrických materiálů

Výhody pyroelektrických materiálů jsou

• Bez znečištění
• Náklady na údržbu jsou nižší
• Velmi vysokofrekvenční odezva

Nevýhody Pyroelektrický materiál

Nevýhodou pyroelektrických materiálů je

• Vyžadovat vysoké impedance kabel
• Statické pohyby nelze snadno měřit.

Aplikace

Aplikace pyroelektrických materiálů jsou

• PIR detektory pohybu
• Radiometrie
• Pyroelektrický konvertor solární energie
• Detekce a ochrana divoké zvěře
• PIR dálkový teploměr
• Požární detektor
• Laserová diagnostika.

Časté dotazy

1). Co jsou to pyroelektrické krystaly?

Pyroelektrické krystaly jsou materiály, které produkují elektřinu, když se zvýší teplota krystalu.

2). Jsou všechny feroelektrické piezoelektrické prvky?

Ano, všechny feroelektrické piezoelektrické prvky, ale ne všechny piezoelektrické jsou feroelektrické.

3). Je křemen pyroelektrický?

Ano, křemen je pyroelektrický krystal.

4). Co je to pyro senzor?

Pyro senzor je také pojmenován jako pyro detektor nebo tepelný detektor. Kde, pokud dojde k malé změně teplotního náboje, vytvoří se na povrchu krystalu požadovaný elektrický proud.

5). Mohou krystaly ukládat data?

Ano, krystaly mohou ukládat data.

6). Ovlivňuje tepelné pozadí pyroelektrický jev?

Ne, tepelné pozadí neovlivňuje pyroelektrický jev.

“co je usměrňovací dioda ”

To znamená, že pyroelektřina je vlastnost určitého krystalu, který vykazuje polarizaci, kde se generuje elektrická odezva se změnou teploty. Pyroelektrický jev probíhá pod 1070 ° F, což je teplota curie. Pro svou činnost vyžadují kabel s vysokou impedancí, který poskytuje dobrou frekvenční odezvu. Zde je otázka, jaká je funkce pyroelektrického materiálu?