شبیه سازی و بررسی حساسیت حرارتی قطعه پیزو الکتریک برداشت کننده انرژی الکتریکی از انرژی صوتی موجود در محیط

در مقاله حاضر عملکرد قطعه پیزوالکتریک تبدیل کننده انرژی صوتی به انرژی الکتریکی شبیه سازی شده و مورد بحث قرار گرفته است. .در قطعه مورد مطالعه، انرژی صوتی ورودی به سیستم ابتدا باعث ایجاد تشدید در دیافراگم میانی شده، سپس این نوسانات به ماده پیزوالکتریک منتقل شده و انرژی الکتریکی تولید شده از کنتاکتهای خروجی دریافت می شوند. ازجمله پارامترهای موثر در میزان توان خروجی و بازده سیستم،می توان به شعاع، ضخامت و نوع ماده مورد استفاده در دیافراگم و خود ماده پیزوالکتریک اشاره کرد. . همچنین دما، رطوبت و فشار محیط از جمله پارامترهای محیطی موثر بر عملکرد قطعه میباشند. . قطعه مورد مطالعه در این مقاله با سه نوع ماده پیزوالکتریک PZT-5A و PZT-5H و AlN ، در بازه دمایی 372 تا 272 درجه کلوین شبیه سازی شده است. نتایج بررسی توان تولید شده در دماهای متفاوت نشان می دهد که در هر سه قطعه با افزایش دما توان خروجی کاهش مییابد. این کاهش را می توان به تغییر ثابت دی الکتریک و ثابت کرنش پیزو الکتریک ربط داد که منجر به تغییردر ضریب کوپلینگ پیزو الکتریک می شود. همچنین، مشاهده شد که در صورت استفاده از AlN ، تغییرات خروجی نسبت به دما محدودترو مستقل تر میشود .

Keywords:

اثر دما , برداشت کننده انرژی , پیزوالکتریک