vastastikmõjust. Vastupidise saavutamiseks, elektrienergia tekitamiseks mehhaanilisest energiast, kasutatakse generaatoreid või dünamoid. Mõnda elektrimootorit saab kasutada ka generaatorina, näiteks sõiduki veomootor võib olla kasutusel mõlemal eesmärgil. Elektrimootoreid ja generaatoreid kutsutakse ühisnimega elektrimasin. On olemas vähemalt kolme toimimismehhanismiga elektrimootoreid: magnetilised, elektrostaatilised ja piesoelektrilised. Kõige levinum neist on magnetiline. Magnetiline Peaaegu kõik elektrimootorid põhinevad magnetismil. Neis mootorites loovad nii staator kui rootor magnetvälju. Nende magnetväljade erinevus tekitab jõudu, mis väljendub väändemomendina võllis. Üks või mõlemad magnetväljad peavad muutuma koos rootori keerlemisega. Seda saavutatakse pooluste sisse ja välja lülitamise või tugevuste muutmisega. Põhilised mootoritüübid on alalisvoolu- ja vahelduvvoolumootorid. Kõik mootorid
..................................................................................................................2 Mikrofonid ja nende tööpõhimõtted ....................................................................................3 Helirõhule tundlikud mikrofonid.........................................................................................3 Süsimikrofonid .................................................................................................................4 Piesoelektrilised mikrofonid ............................................................................................4 Elektrodünaamilised mikrofonid......................................................................................6 Elektrostaatilised mikrofonid ...........................................................................................6 Elektreetmembraanid ....................................................................................................7
4. kõrge selektiivsus; 5. tundlikkus; 6. ajaline stabiilsus; 7. head dünaamilised omadused; o tundlikkuse lävi (minimaalne suurus, millele andur reageerib; Xmax suur skaala ulatus; D = Xmax/o suur dünaamiline diapasoon. (nt.10/01 = 100); 8. suur ülekoormatavus; 9. suunatoime puudumine 7.Elektrilised andurid. Magnetoelastsed andurid; drosselandurid; transformaatorandurid. Induktsioon impulssandurid. Piesoelektrilised andurid. Elektrilised andurid Elektrilised andurid on enim kasutatavad ja levinuimad, kuna elektrienergiat on võimalik kergesti ja lihtsalt ja ilma moonutusteta üle kanda pika vahemaa taha, on kergesti transformeeritav, võimendatav ja küllalt kõrge kasuteguriga, on võimalik muundada teisteks energialiikideks. Elektrilised andurid, mis muundavad mitteelektrilised suurused ekvivalentseks EMJ või pinge väärtuseks nimetatakse generaatoranduriteks.
temperatuurisõltuvus, niiskusekindlus ning suur hüvetegur. On olemas nii otsene piesoefekt kui ka pieso pöördefekt. Piesotajurite töö põhineb otsesel piesoefektil, mille korral välise jõu toimel tekib piesomaterjali pinnal elektripotentsiaal (joonis 3.14). Pöördefekti kasutatakse piesotäiturites, nt. kõlarites ja mootorites, kus piesomaterjali elektilise mõjutamise tulemusena muutuvad tema mõõtmed. Kristallide piesoelektrilised omadused sõltuvad nende struktuurist. Piesoelektrikuteks on kõik püroelektrikud, s. t. spontaanselt polariseeritud dielektrikud. Mehaanilise deformatsiooni korral muutub spontaanse polariseerituse suurus, mille tulemuseks on otsene piesoefekt. Piesoelektriline efekt tekib ka mõnede teiste materjalide, nt. kvartsi korral. Võib väita, et piesoefekti ei teki kristallides, millel on sümmeetriakese, s. t. polarisatsioon tekib vaid mittesümmeetriliste kristallide puhul.
tööle panema, leiutas ameeriklane Thomas Davenport aastal 1837. Mis on elektrimootor? ● Elektromehhaaniline seade, mis muundab elektrienergia mehaaniliseks tööks. ● Mõned seadmed muudavad elektrit liikumiseks, aga nende põhieesmärk ei ole kasuliku mehaanilise jõu tootmine, seepärast ei nimetata neid enamasti ka elektrimootoriteks Elektrimootorite tüübid On olemas vähemalt kolme tüüpi elektrimootoreid: magnetilised, elektrostaatilised ja piesoelektrilised. Enamus elektrimootoreid on magnetilised. Magnetiline Peaaegu kõik elektrimootorid põhinevad magnetismil. Neis mootorites loovad nii straator kui ka rootor magnetvälju. Nende magnetväljade erinevus tekitab jõudu, mis väljendub väändemomendina võllis. Üks või mõlemad peavad muutuma koos rootori keerlemisega. See saavutatakse pooluste sisse ja väljalülitamise või tugevuste muutumisega. Universaalmootor ● Elektrimootor, mis on mõeldud töötama nii alalis- kui ka
Mahtuvuslikus rõhuanduris põhjustab tundliku membraani deformeerimine konden-saatori mahtuvuse muutumise. 29 Induktiivrõhuanduris tekitab rõhk elektromagnetsüsteemi induktiivsuse muutumise (rõhu mõjul muutub õhupilu suurus). Piesoelektrilistes andurites tekitab mehaaniline surve kristallis elektrilaengu. 30 2.3. Jõud ning pöördemoment Enimkasutatavad jõu- ja mehaanilise pinge andurite tüübid on järgmised: • tensoandurid; • piesoelektrilised andurid; • magnetoelastsed andurid. Tensoandurid on kas elektrijuht- või pooljuhtmuundurid. Nende talitlus põhineb veni- tusefektile. Venitusefekt on anduri aktiivtakistuse muutus selle geomeetrilise suuruse ja vastupa-nu muutuse tõttu elastsel mehaanilisel deformatsioonil. Sel viisil saadud muutust iseloomustavad suhteliselt väikesed väärtused. Piesoelektrilised andurid Nende andurite töö põhineb piesoelektrilisele efektile, mis esineb mõnedes dielektri-listes
Väga levinud kasutamiseks transport on auto turvapatjadel: kui kiirendusmõõtur tuvastab äkilise auto kiiruse muutuse, vahetu kokkupõrge, käivitab see vooluahela, mis avab turvapadjad. Kui minna natuke lihtsamaks küsimusel kuidas, siis võib öelda, et arvutatakse Newtoni teise seaduse alusel seotud jõud, mass ja kiirendus väga lihtsa võrrandi kaudu F=m*a ehk jõud=mass*kiirendus. Seega mõõdab kiirendusandur kiirendust arvutades kiiruse muudu jooksul, mõõtes jõudu. Piesoelektrilised muundurid mõjuvadki otse jõu võrrandist Piesomuundureid saab kasutada dünaamiliste (ajas muutuvate) jõudude mõõtmiseks (kuni 104N) ja kiirenduste (kuni 1000 g) mõõtmiseks vahemikus 0,5 kuni 100 Hz. Kui kasutatakse täiendavalt ühte või kahte integreerivat elementi, siis võib mõõta liikumisparameetreid: kiirused või аmplituute. Lihtsamalt öeldes kui kiirendusmõõtur liigub, siis mass pigistab kristall ja tekitab väikse elektrilise pinge. Joonis 2
alalisvoolu mootorid: ja enamikud kaasaegsed robotid kasutavad neid ja neid võib olla mitu liiki. On olemas ka Piesomootorid ja sammuvad mootorid nagu nime järgi võib arvata ei liigumootor vabalt nagu Alalisvoolu mootor seda saab juhtida kontrolleri juhtimisel, Piesomootorid on alalisvoolu mootorite kaasaegne alternatiiv,neid tuntakse kui ka ultrahelimootorite all. Nende tööpõhimõte on ainulaadne: Neil on piesoelektrilised jalad mis vibreerivad üle 1000 korra sekundis ning need panevad mootori liikuma. 6 ● Elektrimootorid Elektrimootor on elektromehaaniline seade,mis muundab eektrienergia mehaanliseks tööks.Enamik töötab tänelektromagnetismi nähtusele.. ● Alalisvoolumootor Alalisvoolumootoron on mootor mis töötab alalisvooluga. Alalisvoolumasin on alaliik mis on
Tüüpilise fotorakk on kujutatud joonisel 0.2.18. Läbi õhukese läbipaistva kile langeb valgus pooljuht+metall kihile ja genereerib seal väljundina emj, mis on logaritmiline funktsioon langeva valguse intensiivsusest. Seadmel on kõrge tundlikkus, hea sageduskarakteristika ja kuna on pinge logaritmiline sõltuvus valgusest, siis saab seda väga lihtsalt ja laialdaselt kasutada. 15/27 jklng3.sxw Piesoelektrilised andurid. Piesoelektrilised andurid töötavad piesoefekti põhimõttel – piesoelektrikute (näit. kvartsi, Seignette soola kristallide) vastastahkudel, kui kristalle mehaaniliselt deformeeritakse (surutakse kokku, venitatakse välja), tekib vastasmärgiline elektrilaeng. (vastupidiselt toimub ka nende kristallide deformeerumine välise magnetvälja toimel). Kuna genereeritava elektrilaengu suurus on proportsionaalne rakendatud deformeerivale jõule,
Elektrikontaktide abil antakse söepulbri peale pinge. Helilainest tingitud õhurõhu muutus paneb membraani liikuma, mistõttu muutub söepulbrile avalduv rõhk ja seega ka söepulbri takistus. Seega moduleeritakse söepulbrit läbivat elektrivoolu. Et suhteliselt väike membraani asukoha muutus põhjustab suhteliselt suurt takistuse muutust, siis tekitab mikrofon võimendusefekti ning on seega väga efektiivne muundur. Piesoelektrilised mikrofonid Piesoelektriline efekt laseb materjalil (kvartsil, Rochelle'i soolal, mõnedel pliitsirkonaadist keraamilistel elementidel jne), muuta mehhaanilist rõhku elektrilaenguks. Kristallile võib selle efekti saavutamiseks avaldada helirõhu muutusi mitmel moel. Rõhuavalduse meetodist sõltub see, mil viisil kristall välja lõigatakse. Levinud meetod kasutab bimorfelementi. Bimorfelemendi moodustamiseks lõigatakse kaks erinevate diagonaalide peal asetsevat X-
signaali tekitamisel ning neid võib sellisel juhul vaadelda kui aktiivseid suurusi. Kõik andurid võivad olla kas passiivsed või aktiivsed. Passiivsed andurid muundavad mõõdetava füüsikalise suuruse elektriliseks väljundsignaaliks ilma lisaenergiaallikata, st genereerivad elektromotoorjõudu või voolu. Selliste andurite hulka 1 kuuluvad termopaarid, piesoelektrilised andurid, fotoelemendid jne. Aktiivsete andurite funktsioneerimiseks on vajalik nn ergutussignaal, mille olemasolul anduri väljundis tekib elektrisignaali muutus, mis on seotud anduri parameetriliste suuruste (elektritakistus, -mahtuvus või induktiivsus) muutusega. Andurite ja füüsikaliste suuruste klassifitseerimisel aktiivseteks ja passiivseteks näeme, et aktiivsete suuruste mõõtmiseks kasutatakse passiivseid andureid ning passiivsete suuruste mõõtmiseks aktiivseid andureid.
kindel rakendus muudab need vähemtäpseteks. Projektsioonilised mahukad puuteekraanid reageerivad juba käe lähendamise peale. Eristavad puudutust sõrmega ja puudutust juhtiva pliiatsiga. Mõned mudelid toetavad multitouch-i. Seepärast kasutatakse sellist tehnoloogiat touchpad-ides ja multitouch-ekraanides. Ka iPhone-i ekraan töötab selles lõigus kirjeldatud tööpõhimõttega. Puuteekraanid pinnalainetel Ekraan kujutab endast klaaspaneeli, mille nurkades on piesoelektrilised konverterid (PEK). Paneeli äärtel asuvad peegeldavad ja vastuvõtvad andurid. Tööpõhimõte on selline: 1.Spetsiaalne kontroller genereerib kõrgsagedusliku elektrilise signaali ja saadab selle PEK peale. 2.PEK konverdib selle signaali pinnalainetesse ning peegelduvad andurid peegeldavad seda. 3.Need peegeldatud lained võetakse vastu anduritega ja saadakse PEK peale. 4.PEK võtab peegeldatud lained vastu ja konverdib need elektrilisteks signaalideks, mis
docstxt/125910246486650.txt
rakendus muudab need vähemtäpseteks. Projektsioonilised mahukad puuteekraanid reageerivad juba käe lähendamise peale. Eristavad puudutust sõrmega ja puudutust juhtiva pliiatsiga. Mõned mudelid toetavad multitouch-i. Seepärast kasutatakse sellist tehnoloogiat touchpad-ides ja multitouch-ekraanides. Ka iPhone-i ekraan töötab selles lõigus kirjeldatud tööpõhimõttega. Puuteekraanid pinnalainetel Ekraan kujutab endast klaaspaneeli, mille nurkades on piesoelektrilised konverterid (PEK). Paneeli äärtel asuvad peegeldavad ja vastuvõtvad andurid. Tööpõhimõte on selline: 1.Spetsiaalne kontroller genereerib kõrgsagedusliku elektrilise signaali ja saadab selle PEK peale. 2.PEK konverdib selle signaali pinnalainetesse ning peegelduvad andurid peegeldavad seda. 3.Need peegeldatud lained võetakse vastu anduritega ja saadakse PEK peale. 4.PEK võtab peegeldatud lained vastu ja konverdib need elektrilisteks signaalideks, mis
Hüdraulilised täiturid töötavad tihtipele rõhu all oleva õliga, mis ei ole kokkusurutav. Hüdraulilised täiturid võivad arendada väga suuri jõude ning omada suurt kolvikäiku. Hüdrauliliste täiturite puuduseks pneumaatiliste täiturite ees on nende keeruline ehitus ning suur hooldusvajadus. Nendele lisaks kasutatakse tänapäeval selliseid täiturmehhanisme, kus jõud saadakse teatud materjalide deformatsioonil elektromagnetvälja või soojuse toimel. Nendeks on näiteks piesoelektrilised täiturid, mis deformeeruvad elektrilise pinge rakendamisel sellele. Samuti kasutatakse magnetostriktiivseid täitureid, mis deformeeruvad kui asetada nad magnetvälja ning kujusulameid, mis peale deformeerumist taastavad oma algse kuju soojendamisel. Tabel 2.1. Mõnede täiturmehhanismide omaduste võrdlus [1] Täpsus
energia kaudu. Muunduri võnkesüsteem hakkab tööle välise teguri mõjul, milleks on erilise generaatori poolt tekitatav elektriimpulss. muundurites –vastuvõtjates mehaaniline jõud, mis paneb tööle võnkesüsteemi, tekib helilaine mõjul. Hüdrolokaatorites ja kajaloodides kasutatakse kaht tüüpi elektromehaanilisi muundureid: piesoelektrilisi ja magnetostriktsioonilisi. Mõlemad on pööratavad s.t. võivad töötada nii kiirgurite kui vastuvõtjatena. Piesoelektrilised vibraatorid. Nende töö põhineb piesoelektrilise efekti kasutamisele, mis on omane mõningatele kristallidele nagu räni, ammooniumi dihüdrofosfaat, baariumi titanaadile – piesoelektrikutele. Piesoelektrilise efekti olemus seisneb järgmises: elektrivälja paigutatud piseokristall deformeerub (otsene efekt), piesokristalli deformeerumisel tekivad tema pindadele vastandmärgiga elektrilaengud (pöördefekt). Nii otsene kui pöörefekt alluvad lineaarsele seaduspärasusele: Pi = dσ
SiO2: kõva, rasksulav aine (olenevalt kristallvormist üle 1600 või üle 1700oC). Puhtaimal kujul looduses: mäekristall (kristallid kuni kümneid tonne) sula SiO2 tardumisel → amorfne värvitu mass (kvartsklaas) kvartsklaas: väikese soojuspaisumiskoefitsiendiga, inertne, “puhas pind”, väike lahustuvus laseb läbi UV-, vähem IP-kiirgust piesoelektrilised omadused (elektrivälja toimel kvartsplaat deformeerub) Kvartsi ja kvartsklaasi kasutatakse paljudes UV-seadmetes (sh. kvartslamp, spektraalaparatuur) ultraheliseadmetes kvartskellad (levinuim kellatüüp) laborinõud kütteelementide ümbrised Silaanid SinH2n+2 (ränivesinikud) n=1-8 - küllastunud süsivesinike analoogid, kuid ebapüsivamad Kõrgeim tuntud silaan – oktasilaan Si8H18
annaabi.ee 
