Что можно сделать из пьезоэлемента

Что можно сделать из пьезоэлемента

Тенденции

Оружейник)⁠ ⁠

"Самое мощное оружие, повергающее всех врагов в ужас!"⁠ ⁠

Оправданная жестокость⁠ ⁠

До лета еще далеко, но все-равно приятно.

Тест на тестировщика: найдите все баги и получите скидку на профессию «QA-инженер»!⁠ ⁠

Задача тестировщика — полностью проверить сайт, потыкать каждую кнопочку и найти все баги. На Pikabu Study мы учим на реальных задачах, поэтому специально «ломаем» наши лендинги для брендов, чтобы вы могли набить руку. Ничего святого не жалеем!

Вот пример, чтобы вы почувствовали себя тестировщиком прямо сейчас!

Найдите все баги. Смотрите внимательно и нажимайте на все, что можете нажать.

Выберите ответ и проверьте себя.

Проверка сайтов и приложений на ошибки — одна из задач QA-инженеров. Тут главное внимательность, знание кода не нужно. Все необходимые навыки для старта карьеры в IT можно получить на Study под наставничеством опытных экспертов.

Вы с нуля освоите все, что должен уметь QA-инженер для работы: тестировать разные продукты, искать баги, предлагать улучшения и «делать» пользователям удобно. И да, таких поломанных сайтов будет много — набьете руку!

Следующий поток стартует 28 февраля, приходите!

пьезоэлемент от зажигалки⁠ ⁠

Два пшика)⁠ ⁠

Лайфхак)⁠ ⁠

Пъезоизлучатель и Arduino⁠ ⁠

Пьезоизлучатель это по сути обычная пищалка. Его можно использовать для генерации различных звуков на разных частотах, а также в качестве звуковой напоминалки, сигнализации и прочего. Звук этот элемент издает благодаря механическим колебаниям под действием электрического поля, причем звуковые волны эти только на тех частотах, которые будут услышаны человеком (никакого ультразвука и прочего)

Данный модуль стоит очень дешево, имеет два вывода для подключение. Черный контакт подключают к заземлению ( то есть контакт gnd на плате) А другой подключают к цифровому пину на панели digital вот с волнистой черточкой рядом. Это означает, что данный контакт поддерживает функцию ШИМ ( то есть широтно-импульсной модуляции)

Сегодня я вам покажу два кода, для работы с этим модулем. Первый – это обычное издавание звука на частоте 980 герц, в качестве сигнализации или напоминалки. А второй код позволит нам менять частоту и тем самым можно экспериментировать со звуками и даже написать собственную музыку.

Итак давайте рассмотрим первый скетч.

Сначала мы задаем номер пина, к которому подключаем этот модуль. Например, номер 3. Далее в функции void setup мы прописываем сигнал с излучателя как выход. Это нужно в первую очередь для подачи питания на модуль. Далее следует вторая функция void loop Там с помощью команды analogwrite мы можем присвоить значение нашей пищалки, изменяя тем самым ее громкость звучания. Ввести число можно от 0 до 255. 0 соответствует выключенному состоянию пьезоизлучателя.

Изменять время вы можете с помощью функии delay , указывая в скобках значение в миллисекундах.

Теперь загрузим скетч в нашу плату и послушаем, что будет. Все работает и ровно через каждую секунду у нас повторяется один и тот же звуковой сигнал. Кстати функция analogwrite имеет по умолчанию частоту в 980 герц, которую нельзя изменить.

А вот уже менять частоту и генерировать самую настоящую музыку вы можете с помощью команды tone. С помощью нее можно настроить нашу пищалку на определенную частоту.

Все это будет во втором нашем скетче. Давайте рассмотрим его внимательнее.

Начало такой же как и в первом коде, то есть подключаем наш модуль к контакту номер 3, подаем на него питание и связываем с платой. А вот функция Void Loop получит уже некоторые изменения. В частности, analogwrite полностью заменяется функцией тон. Она принимает значения от 31 до максимальной для человеческого слуха. команда noTone() нужна чтобы выключить звук. Функция delay также разграничивает их по времени. Я установил, как 0,1 секунду

А давайте добывать электричество из соли? А давайте: самодельный пьезокристалл

В нашей жизни достаточно широко используются элементы на базе пьезоэлектрического эффекта. Без них невозможно представить себе современные мобильные телефоны (микрофоны и динамики), разнообразные тензодатчики (датчики давления) и даже генераторы электричества (например, в зажигалках). Мы же, в свою очередь, зададимся таким странным вопросом: а реально ли создать подобный пьезоэлемент самостоятельно?

▍ Сегнетоэлектрический эффект

Эффект, когда кристаллические системы вырабатывают электричество из-за возникновения спонтанной поляризации при наличии внешнего деформирующего воздействия, называется сегнетоэлектричеством.

В корне этого названия лежит открытие французского аптекаря Сегнета, которое он совершил ещё в 1672 году, получив особую соль, которая помогала ему лечить пациентов от заболеваний желудка (использовал в качестве слабительного).

В дальнейшем открытие братьев Кюри, сделанное в 1880 году, показало, что деформация некоторых кристаллов приводит к возникновению электрических зарядов на их гранях. Подобное явление стали называть термином «пьезоэлектричество», положив в его основу греческое слово «давление». Также в дальнейшем было выявлено, что получаемое с помощью кристаллов сегнетовой соли выходное напряжение в тысячи раз превосходит выходные напряжения у других пьезоэлектриков. Благодаря высоким характеристикам соли на базе неё хорошо получаются высокочувствительные звукосниматели и микрофоны.

В наше же время эта соль применяется, в частности, для пекарного дела (это всё помимо известного нам пьезоэлектрического эффекта) и известна под названием двойной соли винной кислоты или тартрата натрия-калия .

Процесс приготовления подобной соли самостоятельно является достаточно простым: для этих целей к раствору винной кислоты добавляют раствор поташа , в результате чего образуется виннокислый калий , при добавлении к которому соды в качестве осадка выпадает искомая соль.

В лабораторных же условиях эту соль получают с помощью осаждения раствора тартрата калия, добавляя к нему необходимое для реакции количество пищевой соды, в результате чего происходит осаждение этой соли в мелкокристаллическом виде.

Процесс осаждения происходит в термостатах, где в течение продолжительного периода времени поддерживается неизменная повышенная температура. Повышенная температура используется для создания перенасыщенного раствора, так как с повышением температуры соли увеличивают свою растворимость и при прочих равных условиях повышение температуры позволяет растворить больше соли.

▍ Устройство для роста кристаллов

Хороший оригинальный аппарат для выращивания качественных монокристаллов предложил в своё время А. Белюстин, схема была приведена в шестом номере ЮТ за 1976 год:

Процесс роста кристалла с использованием этого устройства эксплуатирует принцип перенасыщенного раствора, который в то же время не должен быть излишне насыщенным (конкретное соотношение не приводится, — прим. автора), так как следствием этого станет быстрый рост кристалла с включением в его структуру каверн, содержащих раствор. Также раствор должен быть хорошо перемешан, так как перенасыщенность должна быть равномерной по всему его объёму.

Установка достаточно остроумна и работает следующим образом. Она выполнена в виде конусообразного сосуда, в котором размещается небольшая пластиковая тарелочка, где растут первоначальные кристаллики для затравки. После того как кристаллики достаточно подросли, из них выбирают наиболее подходящий по форме и закрепляют его на конце пластиковой или стеклянной палочки, используя для этого парафин или воск (проще говоря, просто приклеивают этот кристаллик к кончику палочки). Причём автор отмечает крайнюю важность этой процедуры, — как в части выбора правильного кристалла, так и в части правильного, строго вертикального размещения кристалла на конце палочки. Для этого он даже рекомендует сделать первоначальный перенасыщенный раствор и медленно его охладить, что приведёт к осаждению мелких кристаллов. После чего извлечь их из раствора, высушить и выбрать из них наиболее подходящий, который и будет в дальнейшем закреплён на кончике палочки.

После этого можно приступить и к выращиванию основного кристалла. В ходе этого процесса палочка с закреплённым кристаллом на её конце размещается в средней части сосуда с конусовидным дном, в котором поддерживается постоянная температура (конкретная температура в источнике не оговаривается, к сожалению, так что тут, видимо, дело эксперимента или же нужно более глубоко «копать» теорию, если кто-то захочет поэкспериментировать).

Причём автором был предложен интересный способ поддержания пониженной температуры в срединной части сосуда, именно там, где и подвешен растущий кристалл: сосуд снаружи просто-напросто обматывается марлевым бинтом, конец которого опущен в ёмкость с водой. Бинт постоянно смачивается водой и вода, испаряясь, уносит излишки температуры, что приводит к понижению температуры в срединной части сосуда относительно его остальных частей.

Это усиливает конвекцию, начинается ротация перенасыщенного раствора, который, переносясь в зону с более низкой температурой, вызывает выпадение осадка на поверхности кристалла. Таким образом, мы имеем как постоянное омывание кристалла свежим раствором, так и устойчивую зону осаждения.

Однако тут, наверное, нужно сделать ещё скидку на то, в какие годы это было написано (1976). В наше время наверняка этот процесс может быть каким-либо образом усовершенствован, например, с использованием микроконтроллеров, алгоритмов PID-регуляции, а также применения элементов Пельтье, к которым подаётся напряжение, чтобы подогревать весь раствор одновременно с охлаждением зоны вокруг кристалла (наверняка подобное техническое усовершенствование приведёт к существенному ускорению роста кристалла, а также улучшению возможностей по контролю его выходных параметров).

Конусовидная форма днища сосуда служит для аккумуляции в нём образующихся «мусорных» кристаллов, чтобы они не плавали в растворе и не портили создающийся основной кристалл. По прикидкам (если базироваться на этой старой технологии, без современных усовершенствований), хороший монокристалл, размер которого составит порядка 1-1,5 см, создающийся в подобном устройстве, потребует для своего роста около нескольких суток.

Однако, даже несмотря на отсутствие подобных сложных аппаратов, многие растят кристаллы просто врассыпную, что ещё раз доказывает лёгкость воспроизведения процесса:

Получившийся в итоге голубоватый или прозрачный кристалл будет иметь ромбовидную вытянутую форму с плоским верхом и низом, сегнетоэлектрический эффект граней которого проявляется неодинаково на всех гранях. Кристалл, как правило, будет содержать 12 граней, 2 из которых, показанные на рисунке ниже (расположенные на более «плоских» сторонах кристалла), будут обладать наиболее ярким сегнетоэлектрическим эффектом.

Если к одной из этих граней присоединить один электрический провод, а к противоположной — другой электрический провод и слегка стукнуть по кристаллу сверху, это должно привести к появлению электрического импульса.

Однако у сегнетовой соли есть и свой минус: она очень гигроскопична и хорошо растворяется в воде (хотя и выпадает потом в осадок). Следствием этого становится необходимость защищать её от атмосферных воздействий, так как без подобной защиты кристалл со временем расплывается (например, можно поместить его внутрь герметично запаянного плоского жестяного или пластикового контейнера и нажимать на кристалл проминающимися стенками).

Тем не менее, это же её свойство используется для распиловки кристалла после его выращивания. Распиловка может производиться (в домашних условиях) даже с использованием обычной смоченной водой нитки, которая в процессе постоянно проходит через ёмкость с водой. Для этого в своё время была предложена следующая схема распиловки:

Распиливание должно производиться параллельно найденной ранее грани кристалла с наиболее ярким сегнетоэлектрическим эффектом:

Полученная в результате распиловки пластина будет обладать всеми свойствами той самой, наиболее эффективной грани.

▍ Пьезокерамика

В настоящее время сегнетова соль постепенно уступает своё применение пьезокерамическим составам, под которыми поднимаются искусственные составы (как химические соединения, так и просто твёрдый раствор в виде порошка), представляющие собой в основном материалы из окислов металлов.

Благодаря своей дешевизне и возможности формования из них любых изделий (в том числе такой формы, которая недоступна для монокристаллов), а также влагостойкости и износоустойчивости они уверенно вытесняют сегнетову соль из разных областей.

Ещё одна интересная причина этого заключается в том, что у сегнетовой соли точка Кюри (если простыми словами, то это температура, при которой она теряет свои электрогенерирующие свойства) находится приблизительно на отметке в 54°C. В то же время у конкурентов, например, у того же самого пьезокварца (хоть он и не пьезокерамика, но просто к слову) она находится на отметке в 576°C. Существенная разница… Тем не менее, и он не идеален — обладает низкой эффективностью в режиме излучения, что требует подключения к нему высоких напряжений, а также низкой чувствительностью в режиме приёма давления из-за его низкой диэлектрической проницаемости. В настоящее время известны более 80 пьезоэлектриков с разными свойствами. Например, ниобат лития благодаря своей высокой точке Кюри (1210°C) используют в реакторах.

▍ Перспективы

Говоря же о пьезоэлектриках в целом, можно сказать, что делаются попытки расширить сферу их применения также и на электрогенерирующие устройства. Например, известно устройство, которое представляет собой диски из пьезоэлектрика, расположенные в виде стопки с некоторым интервалом друг над другом. Вокруг них вращается специальный вал с насаженными на него роликами и промежуточной мягкой прокладкой. Быстровращающийся вал с большой частотой немного гнёт диски из пьезоэлектрика, что приводит к выработке электроэнергии, а использование массива дисков даёт увеличение суммарной выходной мощности установки.

Кроме того, автору этой статьи известен и бензиновый двигатель, в котором в качестве устройства для генерации высоковольтной искры применяется обычный пьезоэлемент из зажигалок. К сожалению, подобный элемент не отличается долговечностью и, по словам создателей устройства, его наработка на отказ составляет всего лишь около 1 млн срабатываний. Тем не менее, использование подобного подхода позволяет существенно упростить и удешевить высоковольтную систему двигателя и может быть полезно в ряде случаев.

Ну и, конечно, нельзя не упомянуть широкое использование пьезоэлектриков в системах распыления — делаются попытки изготавливать на их базе автомобильные форсунки, действующие по тому же принципу, что и форсунки в струйных принтерах: с приложением электрического тока пьезоэлектрик меняет свою форму и выталкивает капельку жидкости из специальной камеры.

Завершая этот рассказ, хочется сказать, что создание собственного пьезоэлектрического кристалла может быть интересным как в целях досуга, так и для проведения ряда своих экспериментов и даже практического применения. Тем более, что никто не ограничивает в размере будущего кристалла (что является существенным плюсом, в отличие от покупных готовых изделий) и, теоретически, позволяет создать самостоятельно кристалл достаточно неплохой выходной мощности.

Простота устройства и интересные перспективы, которые даёт использование пьезоэлектриков — привлекают к ним заслуженное внимание.

Как и где можно использовать элемент пьезозажигалки?

Есть обычная ручная пьезозажигалка, которой поджигают газ на газовых плитках. Куда и как можно еще использовать ее функции? Например, можно ли сделать непрерывным разряд или сделать из нее электрошокер. Может кто пробовал оценить как бьет током?

Через эксцентрик к колесу велосипеда. ВВ выход — на накопительный конденсатор, разряжающийся на неонку. Получится маячек без батареек.
Шутка, но сам девайс работать будет.

Случайно пробовал. При оживлении промокшей. Крутил в руках и нажал кнопку.Чувствительно, но на шокер не тянет. Если только для тараканов

Я читал, что если такой элемент через разрядник подключить к понижающему трансформатору, то на выходе этого трансформатора будут совсем другие импульсы — низковольтные, и ток нагрузки возрастёт в соответствующее число раз. Далее можно заряжать через диод низковольтный конденсатор и питать что-нибудь не особо прожорливое. Изобретено в России, кстати.

vicselc: Может кто пробовал оценить как бьет током?
бьет слабенько, рука не отдергивается, хотя искра видна между проводом и рукой.

можно еще заряжать цепочку последовательно соединеных конденсаторов а потом их комутировать последовательно

Можно поджигать разряд в ксеноновых лампах, газовых лазерах и т. п. Гелий-неоновые лазеры зажигалкой можно проверять. Проверять электрическую прочность изоляции. Порезав керамику алмазной пилой на тонкие диски и нанеся обкладки, можно использовать их в качестве пироприемников ИК-излучения (керамика там поляризованная). В общем, применений много.

piligrim130: можно еще
Ясь: Можно

А можно и в задницу комунить вставить, и кнопочку нажать. Расскажете потом что получиться

Vel: Расскажете потом что получиться
Взбрыкнёт по зубам.
Но это для форумов с другой тематикой.

Vel: Расскажете потом что получиться
Возможно, новый метод лечения геморроя.

Форум про радио — сайт, посвященный обсуждению электроники, компьютеров и смежных тем.

Что можно сделать из пьезоэлемента от зажигалки

Судя по публикациям и форумам в Интернете, вопросы адаптеризации таких распространённых музыкальных инструментов, как гитары, интересуют многих радиолюбителей. И хотя совре­менная промышленность предлагает для этой цели очень широ­кий ассортимент разработанных профессионалами звукоснима­телей, радиолюбители продолжают экспериментировать и соз­давать свои оригинальные конструкции, нередко используя в новом качестве детали самых обыденных вещей.

Сегодня мы предлагаем вниманию читателей описание звуко­снимателя для гитары, изготовленного на основе пьезоэлемен­тов… от газовых зажигалок.

Изготовление предлагаемого пьезо­звукоснимателя состоит из трёх основных этапов:

• первого и самого трудоёмкого — извлечения из зажигалок и доводки пье­зоэлементов для их использования в гитаре;
• изготовления подставки, на кото­рой крепятся струны и пьезоэлементы;
• правильной установки и крепле­ния подставки на верхней деке гитары.

Итак, начинаем первый этап. Извле­каем содержащий пьезоэлементы узел (назовём его для краткости модулем) из зажигалки и разбираем его. Весь удар­ный механизм вместе с гвоздиком 6 (рис. 1) удаляем, оставляем только корпус 2 с пьезоэлементами. Их в моду­ле два: верхний 3 и нижний 1. Между ними находится медная токовыводящая пластина 7. На верхней части элемента 3 закреплена малая наковаленка 5, а нижний конец элемента 1 утоплен в массивную нижнюю наковальню 8. При срабатывании ударного механизма (ударе по верхней наковаленке) пьезоэлементы деформируются и вырабаты­вают высокое напряжение. Пьезоэле­менты включены параллельно. В мо­мент удара верхняя наковаленка 5 через ударный механизм, пружину и гвоздик взаимодействует с нижней на­ковальней 8 и коромыслом, включаю­щим газ в зажигалке. Выводом высоко­го напряжения является медная пласти­на 7, в которую впрессован «высоко­вольтный» (условно назовём его так) алюминиевый провод. Место соедине­ния герметизировано клеем. Для рабо­ты в качестве звукоснимателя гитары необходимо соединить верхнюю и ниж­нюю наковальни одну с другой и с общим проводом, а объединённые «высоковольтные» выводы пьезоэле­ментов всех струн — с входом усилите­ля ЗЧ.

Но прежде необходимо удалить алю­миниевые «высоковольтные» провода и подпаять вместо них медные. Для этого лобзиком вначале делаем пропилы по штриховым линиям 1—4, как показано на рис. 2 (перпендикулярно стенке А до касания с ней), а затем — по линии 5 (до встречи с пропилом 1). Всё, что подре­зали, аккуратно удаляем. Медный вы­вод пластины 7 находится между пропи­лами 1 и 2. Остатки алюминиевого провода аккуратно удаляем из него игол­кой. Затем обрабатываем надфилем стенку А и облуживаем медный вывод, не перегревая его.

Далее лобзиком обрезаем пластмас­совый корпус модуля чуть выше наковаленки 5 и аккуратно опиливаем его над­филем до уровня верхнего торца этой детали (см. рис. 1, линия 6). После этого подгоняем верхнюю наковаленку под струну, делая в ней кончиком круглого надфиля полукруглую выемку радиусом 0,6 мм на глубину 0,6 мм (диаметр самой толстой нейлоновой струны — 1,13 мм, а металлической — 0,91 мм, следовательно, они будут лежать в та­кой выемке надёжно). Для первых трёх (нижних) струн выемку можно сделать меньше — радиусом 0,3 мм на глубину 0,3 мм. Одновременно пропиливаем и противоположные стенки пластмассо­вого корпуса модуля. Но их следует до­полнительно доработать тем же инстру­ментом: выемку в задней стенке А дополнительно углубить на 2 мм, не уширяя её (струна будет уходить к месту своего крепления через этот паз, и его боковые стенки будут дополнительно предохранять её от соскакивания с наковаленки), а в передней стенке Б расточить по всей полуокружности на 0,2…0,3 мм, чтобы при максимальных колебаниях струна не касалась стенки (иначе будут искажения звука).

Внутреннюю полость корпуса (где ранее располагались пружина и гвоз­дик 6) заливаем эпоксидным клеем 4 (см. рис. 1) до уровня линии 7. Отверс­тие снизу, где ранее находился гвоз­дик 6, снаружи временно залепим пла­стилином. Клей нужен для того, чтобы избежать поломки пьезоэлемента в процессе эксплуатации, так как на него будет действовать не только сила дав­ления струны, но и поперечная сила. При заливке надо обратить внимание на то, чтобы клей не попал на поверхность корпуса, прилегающую к наковаленке, так как иначе ухудшится передача коле­баний струны через неё на пьезоэле­мент.

Что касается нижней наковальни, то, с одной стороны, она должна быть мас­сивной, чтобы при колебаниях струны вырабатывалось большее напряжение, но с другой — чем массивнее каждый модуль и вся подставка в целом, тем хуже будут передаваться колебания струн верхней деки гитары, и она пере­станет звучать как акустическая. Значит, уменьшив массу нижней наковальни, надо жёстко закрепить её в подставке (например, капелькой суперклея).

Гитарных дел мастера рекомендуют высоту струн над декой в зоне подстав­ки в пределах 9… 15 мм. Высота дорабо­танного, как описано выше, модуля с пьезоэлементами — 14,5 мм, нижней наковальни (от основания до пластмас­сового корпуса) — 6,4 мм, а толщина подставки из органического стекла в авторском варианте — 5 мм. Значит, высоту наковальни можно уменьшить до 5 мм, одновременно снизив и её массу. Высота струн в этом случае составит примерно 13 мм, т. е. в пределах нормы. Стачивать наковальню надо на абразив­ном бруске или круге вручную, часто останавливаясь, чтобы не допустить даже едва заметного её нагрева (иначе нижний пьезоэлемент модуля может оторваться от наковальни). Это самая рутинная работа, к тому же, если в рас­поряжении будут только модули от использованных зажигалок (от длитель­ной эксплуатации в их пьезоэлементах могут появиться трещины, значительно снижающие выходное напряжение), надо подготовить не менее десятка модулей (потом из них надо будет ото­брать самые работоспособные, о чём будет сказано ниже).

Если будут применяться только ме­таллические струны, то для завершения работы с модулями к ним надо припаять по два вывода. Для выводов я использо­вал полоски размерами 0,7…0,8×10 мм из лужёной меди толщиной 0,1 мм. Одну такую полоску припаиваем маломощ­ным паяльником к залуженному ранее медному лепестку в средней части модуля, вторую — к верхней части ниж­ней наковальни, под первым выводом (рис. 3). Предварительно на месте пайки в наковальне делаем пропил глу­биной 1 мм, залуживаем это место и впаиваем вывод. Работу следует выпол­нять острым жалом мощного паяльника, причём быстро. Чтобы не допустить на­грева нижней наковальни, её и верхнюю наковаленку перед пайкой следует не­сильно сжать в ручных тисках.

Верхняя наковаленка будет соеди­няться с общим проводом через струну. Если предполагается использовать син­тетические струны, то нижние три не имеют металлической навивки, поэтому в модули необходимо добавить ещё одну деталь — контакт 9 (рис. 4), со­единяющий наковаленку 5 с общим проводом. Его вырезаем из той же лу­жёной фольги и сгибаем по штриховой линии. Перед заливкой эпоксидного клея контакт 9 изогнутой частью встав­ляем между верхней наковаленкой и задней стенкой корпуса модуля. Узкую часть контакта загибаем через пропил в задней стенке, а широкую — на наковаленку, выгнув в форме желобка (в последующем он будет прижат к нако­валенке струной). После этого залива­ем клей. Во избежание искажения звука желобок контакта не должен выступать за пределы наковаленки. Все острые кромки притупляем, чтобы они не реза­ли струны.

Доработанные модули, как уже гово­рилось, необходимо протестировать. Для этого рекомендую изготовить прос­тое приспособление на основе доски сечением примерно 60×15 и длиной около 700 мм (рис. 5). В её правом (по рисунку) краю сверлим три отверстия диаметром 7 мм, а перпендикулярно им — три отверстия диаметром 12 мм. С гитары временно снимаем колки и вставляем их в семимиллиметровые отверстия. Возле левого (рабочего) от­верстия диаметром 12 мм забиваем в доску П-образную скобу 3, согнутую из проволоки диаметром 3 мм, а слева, в 50 мм от конца доски 2, сверлим отверстие диаметром 5,6 мм, в которое будем вставлять модули для тестирования. В торец доски забиваем гвоздь 1. На нём будем закреплять один конец испыта­тельной струны, а второй через накова­ленку проверяемого модуля и скобу 3 пойдёт на колок. Испытательную сталь­ную струну диаметром 0,3 мм я извлёк из военно-полевого провода, разделав его отрезок длиной 700 мм (эта струна позже понадобится для изготовления прижимных пружин).

Тестирование модулей сводится к установке нижней наковальни в соот­ветствующее отверстие доски 2, на­тяжению струны и оценке уровня сигна­ла, формируемого пьезомодулем. Для сопоставимости результатов струну всякий раз необходимо натягивать при­близительно одинаково (довольно точ­но это можно установить по её звучанию на слух). Струну и вывод от нижней наковальни объединяем в один (общий) провод, а другой соединяем со средним («высоковольтным») выводом и входом усилителя для подключения пьезозвукоснимателя. Модули отбираем по оди­наковому уровню звучания. Можно ис­пользовать для тестирования и НЧ-ос­циллограф, отбор в этом случае ведут по уровню выходного напряжения (его размаху примерно 0,1 В).

Второй этап — изготовление под­ставки. Пытаться использовать «род­ную» деревянную я не пробовал, так как она в моей гитаре отсутствовала. На по­хожей я определил её примерные раз­меры (170×30 мм) и расстояние между струнами — 11 мм. Это для гитары с мензурой (о мензуре позже) 610 мм. У гитары с мензурой 620 мм расстояние между струнами на подставке равно 11,5 мм. Так что разметку отверстий для пьезомодулей производите исходя из размеров на вашей гитаре.

У меня под рукой оказалась прямо­угольная пластина с завёрнутыми края­ми из листового органического стекла толщиной 5 мм. Поскольку натянутые струны стремятся опрокинуть подставку и создают суммарное усилие в 70 кг (такое значение приводится на многих сайтах в Итернете для металлических струн, первоисточник неизвестен), ши­рину её принял равной 35 мм. Исходя из этих условий, выполнил чертёж под­ставки в натуральную величину (рис. 6, деталь 10). Из-за сомнений в надёжнос­ти клеевого соединения и, главное, со­хранения возможности лёгкой замены пьезомодулей решил крепить подставку четырьмя винтами (в точках 1—4) с широкими гайками с внутренней сторо­ны верхней деки корпуса гитары. Од­нако первоначально на месте отверстий под эти винты просверлил отверстия сверлом диаметром 1 мм, а доводку до нужного размера оставил до установки подставки на место.

Разметку подставки 10 делал острой чертилкой, разместив заготовку прямо на чертеже. Выпилил подставку лобзи­ком. Шесть сквозных отверстий под струны просверлил диаметром 2 мм, а затем с наружной стороны рассверлил до диаметра 4 мм на глубину 2 мм. Перед сверлением отверстий под моду­ли с пьезоэлементами необходимо уточнить, какое сверло для этого потре­буется: его диаметр надо подобрать таким (пробным сверлением в том же материале), чтобы наковальни модулей входили в отверстия с небольшим уси­лием или свободно, но без люфта (у меня оказались модули с наковальнями диаметрами 5,4 и 5,7 мм). С нижней стороны подставки 10 их закрепляем капельками клея.

Затем из органического стекла той же толщины, что и подставка 10, изго­товляем упор 13 и стойку 12, приклеива­ем их к подставке, после чего капелькой клея приклеиваем к упору модули. Далее из лужёной медной фольги выре­заем шину 21 и экран 17, сгибаем последний по штриховой линии под пря­мым углом, приклеиваем к подставке 10 рядом с модулями 12 (раскрывом к ним) и припаиваем к нему все нижние выводы (от наковален) пьезомодулей, обрезая чрезмерно длинные. Затем из пропара- финенной бумаги по размерам экрана вырезаем прокладку 19, изгибаем её по той же линии и вкладываем в разворот экрана 17, накрыв таким образом места паек выводов модулей. В разворот про­кладки вкладываем шину 21 и припаиваем к ней средние выводы всех модулей, после чего накрываем её верхней сторо­ной прокладки 19 и прижимаем верхней стороной экрана 17. Получился этакий «слоёный пирог», «начинка» и оболочка которого объединяют пезоэлементы модулей в единое целое. Сверху к экра­ну 17 (напротив каждого модуля) припаиваем по пружине 15, изготовленной из той же стальной жилки военно-поле­вого кабеля (навивал ровно три витка на сверло диаметром 1,4 мм, после высво­бождения конца оставалось примерно 2,75 витка — ровно столько, сколько нужно). На одном конце пружины фор­мировал небольшой (диаметром при­мерно 2 мм) крючок для захвата струны снизу, на другом — треугольничек, что­бы крепче держала пайка. Назначение пружин — соединять с общим проводом все струны, а через них — верхние наковаленки всех модулей. Вид на подставку с установленными на место пьезомоду­лями 14, упором 13, стойкой 12, экра­ном 17 и пружинами 15 показан на рис. 7.

Декоративную П-образную крышку 11 изготовил из нержавеющей стали тол­щиной 0,5 мм. Для крепления её к под­ставке 10 использовал три винта М 1,5×4, в одной из боковых стенок закрепил выходное гнездо звукоснима­теля под разъём мини-джек 3,5 мм моно (рис. 8). После полировки на крышку химическим способом или с помощью бормашины можно нанести желаемый декоративный рисунок. Разъём обёрнут полоской фольги, которая припаяна к его выводу, соединённому с гайкой крепления. К этой же точке припаяна и оплётка короткого (длиной 25 мм) от­резка экранированного провода, иду­щего от экрана 17 и шины 21. Головки винтов крепления крышки следует сде­лать максимально тонкими.

Чтобы правильно закрепить подстав­ку с пьезозвукоснимателем на верхней деке, необходимо определиться с мен­зурой вашего инструмента. Мензура акустической гитары — это расстояние между двумя крайними точками опоры, на которых свободно колеблется струна (рис. 9): с одной стороны краем верхне­го порожка 2 (или нулевого лада), с дру­гой — вершинкой нижнего порожка (кос­точки) 7. Мензура должна быть выдер­жана очень точно, так как именно по ней рассчитано положение ладов на грифе 1 (при отклонении мензуры в ту или иную сторону гитара не будет «строить»). Таким образом, прежде чем заменять имеющуюся деревянную подставку 8 с косточкой 7, вновь изготовленной по рис. 6, необходимо точной (стальной) линейкой измерить мензуру вашей гита­ры. Есть общее правило: вершинка 12-го лада (3) делит мензуру ровно пополам.

Поэтому, если подставка вашей гитары по какой-либо причине отсутствует, не­обходимо точно измерить на накладке 4 расстояние от нулевого лада до середи­ны 12-го и его значение умножить на два. Вершинкой нижнего порожка для каждой струны в новой подставке будет левый (по рис. 9) край верхней наковаленки пьезомодулей 6. Более подробно об устройстве гитары, её частей и важ­нейших размерах можно прочитать в Интернете (например, на сайте [1]).

Зная мензуру, приступаем к крепле­нию подставки со звукоснимателем. Для её временного крепления изготовим четыре шпильки из отрезков стальной проволоки диаметром 1 мм, остро зато­чив их для надёжной фиксации на деке. Сначала ориентируем подставку так, чтобы верхняя и нижняя струны находи­лись на одинаковом расстоянии от конца грифа (вернее, от краёв верхнего по­рожка 2). Затем выставляем мензуру гитары по первой (нижней) струне с до­пуском в сторону увеличения на 0,5 мм. Мензуру верхней струны можно выста­вить с допуском (в ту же сторону) 1,5…2 мм. В высококачественных гита­рах с металлическими струнами допуск может достигать +3,5 мм. Это делается для компенсации строя гитары. Зажатая на ладу струна не только уменьшается в длине, что увеличивает частоту колеба­ний, но ещё и натягивается, дополни­тельно увеличивая их частоту. О компен­сации строя гитары можно подробно прочитать в Интернете (например, в [2]). Учитывая компенсацию строя на каждой струне, можно расположить соответст­вующим образом и пьезомодули под каж­дой струной, что только улучшит строй.

Ещё раз уточнив положение закреп­лённой четырьмя шпильками подстав­ки, переходим к её окончательному креплению: вынимая шпильки по од­ной, сверлим одновременно в подставке и верхней деке отверстие диаметром 3 мм и закрепляем подставку винтом М3х20 с гайкой. Для переноса гаек на внутреннюю сторону верхней деки использовал указательный палец, к подушечке которого прикреплял их двухсторонним скотчем.

Для предварительного усиления сигнала звукоснимателя использовал однокаскадный усилитель на полевом транзисторе, схема которого показана на рис. 10 [3]. Переделанная гитара звучит хорошо как в акустическом, так и в электроакустическом варианте.

ЛИТЕРАТУРА

Автор: Н. ПОПОВ, д. Левино Вологодской обл.
Источник: Радио №4/2016

пятница, 19 октября 2012 г.

Принцип работы пьезозажигалки

Принцип работы пьезозажигалки

Пьезоэлемент в любой зажигалке представляет собой очень маленький кристалл кварца, который наделенный пьезоэлектрическими свойствами. Когда к кристаллу прилагается напряжение(нажатие), кристаллическая решетка деформируется и меняются размеры кристалла. Это называется прямым пьезоэффектом. И, наоборот, при растяжении или сжатии кристалла кварца на его поверхности образуется напряжение. Этот явление называется обратным пьезоэффектом. Слабый удар по кристаллу кварца, разположенному в зажигалке, порождает напряжение даже в несколько сотен вольт. Так и происходит электрический пробой, и между электродами проскакивает искра. Газ загорается.

Опыты с пьезоэлектричеством проводили давно, в числе других ученых этим занимались и очень знаменитые братья Кюри. Но зажигалки с пьезоэлементом пустили уже на конвейер только лишь в середине XX века. Первой компанией, которая взяла на вооружение эту технологию, стала компания Ronson. Теперь пьезозажигалки — обычные, с турбонаддувом, со светодиодными фонариками — есть в линейках многих, многих производителей.
В зависимости от типа горючего пламя зажигалки может достигать следующих температурных величин:

1. пропан-бутан — от 800 до 1970 °С;
2. бензин — 1300—1400 °С;
Дизайн зажигалки напрямую зависит от её назначения. Карманные зажигалки имеют небольшие размеры, их легко переносить. Оформление совершенно любое, но ограничены размеры. Настольные зажигалки довольно редки. Такие зажигалки достаточно массивны и не предназначены для переноски. Дизайн таких зажигалок может быть любым. Существуют также специальные каминные зажигалки, при большой длине они имеют небольшую ширину и толщину, и даже зажигалки от известных брендов. Не так давно появились сенсорные зажигалки, в которых зажигание газа происходит без механических воздействий, а путем воздействия на сенсорный датчик

Пьезозажигалки с турбонаддувом

Если обычную кремневую зажигалку зажечь на ветру — целая проблема, а пьезозажигалки с турбонаддувом выручают в лютую непогоду. В них газ резко набирает скорость, проходя через микроскопические отверствие в турбине,и, затягивает через боковые отверстия, воздух и поступает в формирователь пламени вверху этой турбины под очень высоким напором. В результате пламя получается очень мощным и от дуновения ветра никак не затухает.

Какая зажигалка прослужит дольше: кремневая или пьезовая?

Пьезозажигалки, как правило, живут намного дольше чем зажигалки механические. Секрет этого долголетия заключается в отсутствии трения элементов. Однако, важно то что с пьезоэлементом если что-то случилось,то починить его вам не удастся. Никакая зачистка ему не поможет, помните что «самодеятельность» убьет зажигалку уже окончательно. Заметим, однако, что выход из строя пьезоэлемента — явление очень редкое.

Производители зажигалок, чаще всего делают пьезозажигалки заправляемыми. Купив одну зажигалку, можно пользоваться ей очень длительное время. Так что, однако если вы хотите выбрать зажигалку в подарок, лучше обратить внимание на оригинальные газовые пьезозажигалки,ведь их сейчас очень большой выбор.

Кроме того, пьезозажигалкам не грозит утечка газа, что с кремневыми случается, к сожалению, нередко.

Окончательный же выбор — пьезозажигалка или старая-добрая зажигалка механическая — зависит исключительно от личных предпочтений.
Зажигалки не рекомендуется длительно хранить без газа и эксплуатации. Зажигалки необходимо оберегать от попадания на них влаги, грязи и пыли. Не рекомендуется дотрагиваться до рассекателя или турбины, так как это может вывести зажигалку из строя.

Статьи, Схемы, Справочники

Пьезоэлектрическая пластина представляет собой устройство, которое использует пьезоэлектрический эффект для измерения давления, ускорения, деформации или силы путем преобразования их в электрический заряд. Пьезоэлектричество — это электричество, генерируемое пьезоэлементом, эффект которого называется пьезоэлектрическим эффектом. Это способность некоторых материалов генерировать напряжение переменного тока переменного тока при механическом напряжении или вибрации или вибрировать при воздействии переменного напряжения или и то и другое. Наиболее распространенным пьезоэлектрическим материалом является кварц. Этот эффект оказывает определенная керамика, соли Рошеля и другие другие твердые вещества.

Поиск данных по Вашему запросу:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Перейти к результатам поиска >>>

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Фонарик из зажигалки с питанием от пьезоэлемента

Стельки — пьезогенераторы часть 2

Если пламя затухает, в зажигалке, скорее всего, заканчивается газ. Однако если вы недавно приобрели ее, возможно, искра не достает до струи газа. Сломалась газовая зажигалка для плиты, перестала щелкать пьеза.. Это устраняется в течении 10 минут и у нас Пьезоэлемент в зажигалке — это маленький кристалл кварца, обладающий пьезоэлектрическими свойствами.

Из-за высокой жесткости кристалла деформация пьезоэлектрика весьма незначительна по величине. Например, кварцевая пластина толщиной 1 мм под действием напряжения В изменяет свою толщину всего на 2,3 х мм. И обратно, даже сравнительно несильный удар по кристаллу кварца в зажигалке вызывает появление довольно высокого напряжения в несколько сотен Вольт. Другое дело, когда плохой щелчок в зажигалке стандартнлй модели.

Тут причина может крыться в изгибе петли, находящимся внутри, под крышкой. Откройте зажигалку и попробуйте подогнуть этот язычок в сторону зажигалки на 2—3мм. Но только в том случае, если тут не более серьезная поломка, а именно, сломанная пружинная пластина под кулачком. Происходит это от длительного использования и от времени. Если у вас именно такая поломка, то тут поможет только замена инсерта, или же отправка в Zippo repair clinic на ремонт. Вступайте в нашу группу Что находится внутри пьезо зажигалки, как она работает.

Решил показат Кроме этого, пыль из карманов попадая в зажигалку приводит к преждевременному износу и выходу из строя ее отдельных частей. В некоторых случаях зажигалку можно попытаться отремонтировать самостоятельно. В таблице приведены характерные неисправности и способы их устранения. Разбор обычной пьезо зажигалки от нечего делать.

В самом деле, не чудо ли, когда нажатие пальца на клавишу силой всего Н напрямую преобразуется в высокое напряжение тысяч Вольт? Более того, это практически неиссякаемый источник энергии, срок службы пьезоэлементов такого механизма не менее 12 лет! Пьезозажигалки, как правило, живут намного дольше зажигалок механических. Секрет их долголетия заключается в отсутствии трения элементов. Однако, если с пьезоэлементом что-то случилось, починить его вам не удастся.

Как можно отремонтировать пьезо элемент в кухонной газовой зажигалке. Смотрите другие мои видео в плейлист Здесь следует сказать, что люфт петель в новой зажигалке, явление абсолютно нормальное.

То есть, если вы полностью откроете вашу зажигалку и попробуете пошевелить крышку из стороны в сторону, она должна немного шататься. Другое дело, если люфт крышки появился вследствие падения.

В этом случае берем пасатижи с узкими губками и самостоятельно поджимаем петли, с небольшим усилием в сторону, противоположную сдвигу крышки. Пьезоэлемент в зажигалке представляет собой маленький кристалл кварца, наделенный пьезоэлектрическими свойствами. Когда к кристаллу прилагается напряжение, кристаллическая решетка деформируется и меняются размеры кристалла. И, наоборот, при растяжении или сжатии кристалла кварца на его поверхности образуется напряжение.

Слабый удар по кристаллу кварца, разположенному в зажигалке, порождает напряжение в несколько сотен вольт. Так происходит электрический пробой, и между электродами проскакивает искра. Пьезоэлемент зажигалки искру дает, но зажигалка зажигается с го раза. Что-то случилось с пьезоэлементом или причина в другом? Всем привет. Всем приятного просмотра Кроме того, как нас учила коммунистическая партия, пьезоэлементы обратимы. Если по ним щелкнуть, они дают импульс электрического тока. Для этого откиньте крышку зажигалки и вытяните сопло.

В зажигалке Zippo сопло представляет собой металлический чехол с пятью отверстиями с каждой стороны. Внизу вы обнаружите нечто похожее на ватный шарик, удерживаемый на месте шурупом.

Аккуратно открутите шуруп и вытяните его вместе с пружинкой и маленьким металлическим наконечником. Вставьте новый кремень, верните на место пружинку, закрутите шуруп и наденьте сопло. Ремонт и восстановление пьезоэлементов.

Как не покупать пьезоэлементы, а легко и быстро их восстановить. Действительно все зависит от того, в какой части одежды из шифона образовалась дырочка.

Перестал заряжаться металлический пистолет, починка ремонт пистолета видео, сломался пистолет, как починить пистолет, видео Значит, их интересует как самому отремонтировать передний или задний мост на уазе. Конечно же, Дисплей приборки VW AUDI половинчатыйПанель приборов, спидометр, одометры новых современных автомобилей импортного производства буквально Информация для пользователей.

Как отремонтировать пьезоэлемент в зажигалке. Зажигалка для плиты нет искры замена пьезы! Быстрый ремонт дома. Что внутри пьезоэлемента от зажигалки. Как работает пьезо зажигалка. Разбор обычной пьезо зажигалки. Ремонт кухонной газовой зажигалки. Обзор вскрытие и расчленение зажигалки с целью достать из неё пьезоэлемент миниатюрный эле. Ремонт газовой зажигалки Torch Jet ZT Как сделать огнемет из зажигалки.

Ремонт газовой зажигалки. Пьезозажигалка для газа. Конструкция и ремонт. Делаем многоразовую зажигалку Cricket. Самое популярное. Как починить порванную органзу. Как починить игрушечный пистолет с пульками курок. Как починить кирку огня таумкрафт. При активации поглощает все негативные эффекты, даже урон от огня. Но при этом он Как отремонтировать передний мост на уаз патриот. Как можно отремонтировать рубашку. Ездите в жаркой маршрутке или активно бегаете по офисным делам, но возможности принять душ Как починить выкидной ключ киа.

Как отремонтировать маникюрные щипчики. Самый надежный способ, как заточить маникюрные ножницы или щипчики — отнести их к мастеру Как починить дисплей бортового компьютера.

Что сделать из пьезоэлемента от зажигалки. Физические свойства пьезоэлемента

Дубликаты не найдены. Все комментарии Автора. Пришли домой, накрыли стол, дернули по 50, потом еще дернули, Муж уже разгоряченный, или от коньяка, или от моей радости согласился.

Пьезогенераторы. Устройство и работа. Особенности и применение

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой. Пьезогенераторы — новые источники электроэнергии. Фантазии или реальность?

Научный форум dxdy

Нет недостатка в сенсационных публикациях, приписывающих чудодейственные возможности пьезоэлектричеству. Так на свет появился пьезоэлектрический генератор. Сначала первого поколения, потом второго, сегодня в лаборатории уже испытывают восьмую версию. То, что пьезоэлемент не является источником энергии, — очевидно.

Ремонт газовой пьезозажигалки своими руками

Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Войти Регистрация. Значит кто-то из вас недорабатывает! С Полковник одного ведомства Этот краткий туториал призван устранить мою давнишнюю недоработку — давно нужно было рассказать любителям, как сделать самый простой и дешевый гидрофон и передающую гидроакустическую антенну, если при прочтении этих слов в душе у вас что-то всколыхнулось — просим под кат!

ВЕЧНАЯ ЗАЖИГАЛКА ДЛЯ КУХНИ*как сделать*

Заметил что в общем она пережила полных заправок в течении 2 лет -далее клапан просто не держит газ внутри зажигалки и в течении суток газ просто из нее улетучивался что к стати не безопасно — но интересно для меня было то что сам пьезоэлемент работает и очень даже не плохо. В общем решил не филосовствовать.. Затем обрезал край по то место где находится контакт пьезо элемента отогнутый усик внутрь трубки -и после этого все это дело обточил на наждаке. В общем смысл обточки и подрезания метала в том ,что бы замыкающие контакты были ближе к краю трубки. Все работает.. На момент написания этой статеки -зажигалка работает около 6 мес-без заправки газом-просто на пьезо элементе,причем и зажигать стала лучьше.. Дорогие читатели-если вам интересно глянуть весь процесс в крассках-можете посмотреть видео об этой переделке.

Как сделать из зажигалки электрошокер

Я собираюсь сделать энергосберегающее устройство основанное на энергии ветра и пьезоэффекте. В связи с этим возникло немало вопросов и технических задач. Мне нужна теоретическая помощь специалистов в электротехнике и очень нужна литература на тему пьезоэлементов.

Пьезоэлектрики

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: DIY -Делаем мини шокер-

Электрика и электрооборудование, электротехника и электроника — информация! С развитием технологий человечество начинает расходовать все меньше энергии понапрасну. Большинство из этих устройств уже используются в повседневной жизни. Но наука не стоит на месте, в скором времени можно будет получать энергию с помощью повседневных и малозначительных движений. Это можно будет сделать при помощи пьезогенераторов. Ее вполне хватит, чтобы быстро зарядить телефон или плеер.

Пьезоэлементы для зажигалок

Нажимая на кнопку, я даю согласие на обработку своих персональных данных. Современные газовые плиты оснащены автоматической системой поджига. Это очень удобно и практично: о спичках и зажигалках можно забыть. Достаточно нажать специальную кнопку или и вовсе, почти как в электрической плите, повернуть и нажать ручку горелки — и появится искра, воспламеняющая газ. Минус такого удобства — возможные поломки системы автоподжига. Нередко хозяйки сталкиваются с неполадкой, когда розжиг не отключается: то есть постоянно слышны щелчки и видна искра, даже если вы вообще не подходите к плите. Данная проблема характерна для газовых плит с электрической системой поджига.

Оставь свой мозг, сюда входящий. Главная Содержание Форум Файлы Поиск. О форуме Резонансные генераторы Магнитные генераторы Механические центробежные вихревые генераторы Торсионные генераторы Электростатические генераторы Водородные генераторы Ветро- и гидро- и солнечные генераторы Струйные технологии Торнадо и смерчи Экономия топлива Транспорт Гравитация и антигравитация Оружие Нейтронная физика Научные идеи, теории, предположения Конструкторское бюро.