Was versteht man unter dem piezoelektrischen Effekt?

Der Effekt der Piezoelektrizität (auch piezoelektrischer Effekt oder kurz: Piezoeffekt, veraltet: Piëzo-) beschreibt das Zusammenspiel von mechanischem Druck (griech. πιέζειν – pressen, drücken) und elektrischer Spannung in Festkörpern.

Wie funktioniert der Piezoeffekt?

In piezoelektrischen Materialien bewirkt eine Druckeinwirkung, dass Ladungen an den Oberflächen entstehen. Dieser direkte piezoelektrische Effekt, auch Generator- oder Sensoreffekt genannt, wandelt mechanische in elektrische Energie um.

Wie wird Ultraschall erzeugt Piezoeffekt?

Zum Erzeugen und Detektieren von Ultraschallwellen bieten piezoelektrische Komponenten beste Voraussetzungen. Unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes werden in piezoelektrischen Materialien Ladungsträger verschoben, was zu einer makroskopischen Längenänderung führt (inverser Piezoeffekt).

Wie funktioniert ein Piezo Kristall?

Piezoelemente können bestimmte Kristalle (Piezokristalle) oder piezoelektrische Keramiken, also polykristalline Materialien sein. Dieses Material ist ferroelektrisch und wird durch Erhitzen über die ferroelektrische Curie-Temperatur (bei PZT ca. 300 °C) und nachfolgendes Abkühlen in einem elektrischen Feld polarisiert.

Wie wird Ultraschall mit Piezoelementen erzeugt?

Im Gegensatz zu Ultraschall niedriger Intensitäten verursacht Leistungsschall Stoffveränderungen oder gar -zerstörungen und eignet sich damit zum Einsatz in der Materialbearbeitung, der >> Ultraschallreinigung oder im medizinischen Bereich zur >> Zertrümmerung von Nierensteinen. Wie wird Ultraschall mit Piezoelementen erzeugt?

Was sind Piezo-Ultraschallsensoren?

Piezo-Ultraschallsensoren bieten eine hohe Präzision und Zuverlässigkeit über große Messbereiche und sind langzeitstabil und kompakt. Sie benötigen keine optische Transparenz. Grundsätzlich wird zwischen zwei Messprinzipien unterschieden:

Was sind piezoelektrische Keramiken?

Piezoelektrische Keramiken weisen zusätzlich eine spontane Polarisation auf, d. h. der positive und der negative Ladungsschwerpunkt der Elementarzellen sind voneinander getrennt. Gleichzeitig verlängert sich die Achse der Elementarzelle in Richtung der spontanen Polarisation und es kommt zu einer spontanen Dehnung.

Wie wird der Piezoeffekt angewendet?

Der Piezoeffekt wird heute in vielen alltäglichen Produkten angewendet, zum Beispiel in Feuerzeugen, Lautsprechern und Signalgebern. Auch in der Kraftfahrzeugtechnik hat sich die Piezoaktorik durchgesetzt, denn piezogetriebene Einspritzventile in Verbrennungsmotoren verkürzen die Stellzeiten und verbessern die Laufruhe und Abgasqualität erheblich.