TILL dielektrisk materialet är en elektrisk isolator som har kapacitet att stoppa strömmen genom den. De klassificeras i Centro symmetriska material och piezoelektriska material, vidare piezoelektrisk klassificeras som icke-pyroelektrisk och pyroelektrisk, pyroelektrisk klassificeras vidare som icke-ferroelektrisk och ferroelektrisk. Denna artikel specificerar pyroelektriskt material. Det upptäcktes i början av 1900-talet av en grekisk forskare. Namnet pyroelectricity kommer från grekiska där pyro betyder eld och elektricitet. Det är en allmän egenskap hos vissa kristaller som är polariserade för att få stora elektriska fält. Dessa pyroelektriska material är hårda och kristallina.

Vad är pyroelektriskt material?

Pyroelektricitet eller pyroelektriskt material är ett elektriskt svar av polärt dielektriskt med en temperaturförändring. Om temperaturen i retur ändras orsakar det atomernas rörelse därifrån neutralt läge, varför polarisationen av materialet förändras, observerar vi en spänning över materialet. Denna effekt är tillfällig nu antar att temperaturen förblir konstant vid sitt nya värde. Den pyroelektriska spänningen blir noll på grund av läckströmmen. Så inom samma temperaturgränser är laddningarna som utvecklas av effekten av uppvärmning eller kylning lika och motsatta.

Pyroelektriska material uppvisar spontan polarisering som är polarisering i frånvaro av elektriskt fält, detta kan inte ändras eller vändas vid applicering av det elektriska fältet det gör det i ferroelektriska material. Därför är alla pyroelektromaterial också piezoelektriska. De piezoelektriska materialen har en viss typ av piezoelektrisk kristall som inte tillåter pyroelektricitet. Därför sker pyroelektrisk effekt under 1070-graders F curietemperatur , så när materialet upphettas över curietemperaturen 1070 grader F kommer atomerna tillbaka till sina jämviktspositioner. Så, den elektrokaloriska effekten betraktas som en fysisk invers av den pyroelektriska effekten.

Lista över pyroelektriska material

Några av de pyroelektriska materialen listas nedan

Turmalin
galliumnitrid
cesiumnitrat (CsNO3)
polyvinylfluorider
derivat av fenylpyridin
koboltftalocyanin
Litiumtantalit (LiTaO3).

Jämförelse mellan Pyro Electricity och Thermo Electricity

Den elektrokaloriska effekten är fenomenet där materialet visar den reversibla temperaturförändringen på det applicerade elektriska fältet. Därför skiljer sig pyroelektricitet från termoelektricitet. Pyro kristall förändrar temperaturen från en grad till en annan vilket resulterar i en tillfällig spänning över kristallen.

I fallet med termoelektricitet de två ändarna av anordningen utsätts för två olika temperaturer vilket resulterar i en permanent spänning i anordningen vilket resulterar i eftersom det finns temperaturskillnad.

Skillnad mellan piezoelektriska, pyroelektriska och ferroelektriska material

Följande är skillnaderna mellan piezoelektriska, pyroelektriska och ferroelektriska material

Parametrar	Piezoelektrisk	Pyroelektrisk	Ferroelektrisk
Fungera	Piezoelektriska material genererar elektricitet när mekanisk stress påförs.	Pyroelektriskt material genererar elektrisk potential när det värms eller kyls.	Ferroelektriskt material uppvisar elektrisk polarisering även i frånvaro av ett elektriskt fält.
Exempel	Kvarts, kristall, ammonium, fosfat	Kvartskristall, Ammonium, Fosfat.	Litiumniobit, Barium Titanite
Egenskaper	Icke-centrosymmetrisk, Icke-polär dielektrikum, Förekomst av piezoelektrisk effekt där P = dσ.	De är enriktad polarisering, icke-centrosymmetrisk, Den uppvisar pyroelektricitet när T> = Tc	De är lätt polariserade, De uppvisar dielektrisk hysteres, De är både pyro- och piezoelektriska.
Applikationer	Fungerar som en givare , Används i mikrofoner, Det genererar ultraljudsvågor .	IR-detektorer, Bildrör, Element för temperaturavkänning.	Ultraljudsgivare “system på en chipjämförelse ” De är tryckgivare Det fungerar som en minne enhet som ett random access-minne.

Matematisk analys av pyroelektriskt material

En tunn bit av ett pyroelektriskt material är en elektrod och ansluten till en förstärkare som har hög impedans, en fält-effekt transistor (FET) enligt nedan. Låt det vara den pyroelektriska strömmen som genererar spänning V över den elektriska tillträdet Ye. En spänning förstärkare av enhetsvinster kopplar den höga impedanskällan för ström till en låg ingångsimpedans efter kretsen. Om p ’är en komponent av pyroelektrisk koefficient p den ortogonala mot elektrodytan i område A. Den alstrade strömmen är oberoende av tjockleken eftersom strömmen är associerad med den obegränsade ytladdningen.

matematisk analys av pyroelektriskt material

Var,

Avgift Q = p ’A Δ T …… .. 1

Pyroelektrisk ström ip = Ap’dT / dt …… .. 2

Pyroelektrisk spänning V = i / УE ……… 3

Där elektrisk tillträde УE = GA + GE + jw CA + CE …… .4

Shunt- och provkonduktans GA, GE

Shunt- och provkapacitans CA, CE

Motsvarande kapacitans för dielektriket är 100 = € σa / Till ...... 5

Lagrad energi E = ½ p2 € σAhΔT2 …… .6

d = materialtjocklek € σ = permittivitetskonstant vid spänning, A = skyddsområde, p ’= komponent i pyroelektrisk koefficient p.

Om ett elektriskt fält E appliceras på ett material är den totala dielektriska förskjutningen d som är en laddning per plattanhet på båda sidorna av ett pyroelektriskt material,

d = E s + € E ………. 7

där € är permittiviteten för vakuum och Es är spontan polarisering av volymtätheten för det elektriska dipolmomentet .

Effekt av pyroelektrisk koefficient med temperatur

Från ovanstående analys har den pyroelektriska koefficienten en temperatureffekt

“bipolär stegmotor drivrutins kretsschema ”

Pyroelektrisk koefficient ökar med en temperaturökning
Det beror på ordningen för fasövergång och är större för andra ordningens övergångar
Tc är en curietemperatur där det pyroelektriska materialet ökar.

Fördelar Pyroelektriska material

Fördelarna med pyroelektriska material är

• Föroreningsfri
• Underhållskostnaden är lägre
• Mycket högfrekvent respons

Nackdelar Pyroelektriskt material

Nackdelen med pyroelektriska material är

• Kräva hög impedans kabel-
• Statiska rörelser kan inte mätas enkelt.

Applikationer

Tillämpningarna av pyroelektriska material är

• PIR-baserade rörelsedetektorer
• Radiometri
• Solenergi pyroelektrisk omvandlare
• Upptäckt och skydd av vilda djur
• PIR fjärrbaserad termometer
• Branddetektor
• Laserdiagnostik.

Vanliga frågor

1). Vad är pyroelektriska kristaller?

De pyroelektriska kristallerna är material som producerar elektricitet när kristallens temperatur höjs.

2). Är alla ferroelektriska produkter Piezo elektriska?

Ja, alla ferroelektriska produkter Piezo elektriska men inte alla piezoelektriska produkter är ferroelektriska produkter.

3). Är kvarts en pyroelektrisk?

Ja, kvarts är en pyroelektrisk kristall.

4). Vad är en pyrosensor?

Pyrosensorn benämns också som en pyro-detektor eller termisk detektor. Där om det sker en liten förändring av temperaturen utvecklas laddning på ytan av kristallen som är den elektriska strömmen som krävs.

5). Kan kristaller lagra data?

Ja, kristaller kan lagra data.

6). Påverkar den termiska bakgrunden den pyroelektriska effekten?

Nej, den termiska bakgrunden påverkar inte den pyroelektriska effekten.

Således är den pyroelektricitet är en egenskap hos viss kristall som uppvisar polarisation, där ett elektriskt svar genereras med temperaturförändringen. Den pyroelektriska effekten äger rum under 1070 grader F som är curietemperatur. De kräver högimpedanskabel för dess funktion vilket ger ett bra frekvenssvar. Här är en fråga till dig, vilken funktion har pyroelektriskt material?