MATERIALE PIEZOELECTRICEPiezoelectricitatea o Fost descoperita in 1880, de Catre Fratii Pierre si Jacques Curie.Termenul Provine de la "piezen" (gr.) ngrijire nseamna o apasa, deoarece efectul piezoelectric direct presupune producerea electricitatii Prin apasare.3.1 Efectul piezoelectricDescoperirea efectului piezoelectric o Fost precedata si chiar favorizata deefectul piroelectric,cunoscut INCA DIN Secolul al-XVII-lea, la cristalul de Turmalina.Efectul piroelectric se manifesta la 10 CLASE de cristale de ingrijire - DIN cauza modului asimetric in ingrijire sunt distribuite sarcinile electrice - PREZINTA Fenomenul depolarizare spontana.Intr-o Atmosfera normala, polarizarea spontana Trece neobservata, deoarece Mediul ambiant Contine suficienti ioni liberi ce neutralizeaza sarcinile superficiale.OData cu Cresterea temperaturii, ionii liberi neutralizatori, DIN Atmosfera, sunt ndepartati si cristalul "tia" sa se fi Incarcat electric, n Timpul ncalzirii.Piezoelectricitateaapare NUMAI version anumite materiale izolatoare si se manifesta Prinaparitia sarcinilor electrice pe suprafetele unui Multe monocristal mecanic de ngrijire Este deformat,ca version fig.3.1.

Prin aplicareatensiunii mecanice,se produco separare a centrelor de mobil a sarcinilor electrice,negativa si pozitiva, CEEA ce da nastere

unui Multeelectric DIPOL,caracterizat moment, printr-ne dipolar electric.Deciziaefectul piezoelectric directconsta DIN producerea curentului electric Prin deformare si Este DETERMINAR dedistribuirea asimetrica a sarcinilor electrice(NU EXISTA Centru de simetrie).Tensiuneaelectrica,generata Prin Efect piezoelectric direct, Estedirecte proportionalacutensiunea mecanicaaplicata si reciprocitate (n cazul efectului invers piezoelectrice).DINTRE Cele 32 de CLASE de cristale existenteNUMAI 20pot prezenta Efect piezoelectric.Majoritatea materialeor piezoelectrice PREZINTAo Faza de Inalta simetrie cristalinapas apare deasupra uneitemperaturi Critice(Temperature Curie = TC)side ingrijire Nu se poate polarizare spontan.Faza de laTemperature scazutaPREZINTA versionpiezoelectric Efectgeneral.Dupa descoperirea piezoelectricitatii, sa CONSIDERA Multa Vreme cca efectul piezoelectric Este limitat Doar la monocristale, deoarece materialele policristaline au graunti orientati version ntmplator mod, astfel Incat efectele Lor se anuleaza reciprocitate, rezultnd ONU Efect nul la nivel mondial.n deceniul al-V-lea al secolului XX s-au descoperit materialele piezoceramice, cu Constante dielectrice, K ', ridicate FOARTE.Constanta dielectrica Este definita DreptraportulDINTREpermitivitatea electricaadielectriculuirespectiv () si CEA avidului(0):K '=(3.1)ngrijirea n 0= 8,84 10-12C2/ N m2.Majoritatea materialelor Ceramice sunt atentizolatori obisnuitiDACA au K ' TC)Celula elementar a BT PREZINTA o Inalta simetrie cristalina IARsubTCcationii Ba2 +si Ti4 +se deplaseaza version Raport cu anionii O2 -,producnd o polarizare spontana.Aplicarea unui MulteCamp alternativ electricprodusedeplasarea alternativaa cationului Ti4 +,intre Cele Doua pozitii limitare DIN Fig.3.2 (b).

La definirea polarizarii (Sarcina pe Unitatea de suprafata) se utilizeazacoeficientul de cuplare piezoelectrica(coeficient piezoelectric) de ngrijire se noteaza "d".Acesta poate fi definit Drept VITEZA de variatie a polarizarii (p) Functie de tensiunea mecanica (), sub aplicata Camp constant electric (E = ct.) SAU Drept VITEZA de variatie a deformatiei (S), n Functie de Cmpul electric (E ), aplicat la polarizare constanta (P = ct), dupa ejaculare Este Vorba Despre efectul piezoelectrice directe invers SAU respectiv.:d =(3.2)Pe Langa coeficientul de cuplare piezoelectrica EXISTA si necoeficient de tensiune(g) de ngrijire descrie Cmpul electric (E), produs de o tensiune mecanica (), aplicata la polarizare constanta (P = ct.):g = (-P = ct.,M2/ C(3.3)Intre coeficientul de cuplarea piezoelectrica (d) si cel de tensiune (g) EXISTA o relatie de proportionalitate, Prin intermediul permitivitatii electrice ():d = g(3.4)

Cel de-al treilea Coeficientul,factorul de cuplareElectromecanica,k, reprezinta eficacitatea transformarii Energiei electrice version Energie mecanica si vice-versa si se defineste Prin:ActuatoriiTREBUIE SA AIBAcoeficienti de cuplare piezoelectrica, d, mari,a scris o putea dezvolta deformatii (blestem) nsemnate la variatii ale curentului electric Mici IARsenzoriiTREBUIE SA AIBAcoeficienti de tensiune g mari,a scris un genuri tensiuni electrice Importante la tensiuni mecanice slabe.Valorile temperaturii Curie (TC),precum si ale unor PROPRIETATI caracteristice, la TAMB,cum ar fi polarizarea (P), coeficientii de cuplare piezoelectrica (d) si de tensiune (g) si constanta dielectrica K ", sunt sintetizate version Tabelul 3.1 .Tabelul 3.1Proprietati piezoelectrice la TAMBNr.crt.MaterialulFormulTC0CPC / cm2d3310-12C / Ng3310-14C / NK '

1CuartSiO2573--2,3-57,54

2Titanat de bariu (BT)BaTiO31302619111,42000

3Titanat-zirconat de plumb (PZT)PbTi0,48Zr0,52O3386-22339,51500

4Titanat-zirconat de plumb si lantan (PLZT)Pb0,88 0,08La Zr0,35 0,65Ti O36547682203400

5Fluorura de poliviniliden (PVDF)(CH2-CF2) n41-3020015

n conformitate cu Cele aratate mai sus,titanatiisunt recomandati cca materiale din pretulactuatori(d au mare) IARfluorurade poliviniliden ca materialul a scris(Sunt g mare).3.2 Actuatori piezoelectriciActuatorii piezoelectriciexercita forte mecanice cca Efect al tensiunii electrice aplicate,princi Efect invers piezoelectrice.Deformatia tipica Este de ordinul a 2-3 Insa cercetarile actuale sunt directionate Spre obtinerea unei deformatii de ordinul a 1%.La aceste materiale, Energia transformata pe Unitatea de volum Este de ordinul a (0,18-120) 103J / m3.Principalelecalitatiale actuatorilor piezoelectrici suntredusi timpii de reactie si coeficientii ridicati de cuplarepiezoelectrica.Ei se mprtim Trei CLASE:monocristale,materialeCeramicepolarizate siCOMPOZITEpiezoelectrice.3.2.1.Materiale piezoelecrticeCuartulEste cel mai raspndit DIN mineral natura (cca. 16%) si reprezinta o forma polimorfica a silicei(SiO2),regasita Atat version compozitia chimica a sticlei silicioase (de geam) si CAT (Impreuna cu anumite impuritati), n "chimismul" unei largi varietati de Pietre pretioase: agat, ametist, calcedonie, opal, etc.Este Cuartul, DIN Punct de vedere istoric,materialul PRIMUL piezoelectric.El se Gaseste n Stare naturala sub forma demonocristalemari.Silicea se topeste la 17100C si DACA Esteracita FOARTE ncet,se formeaza monocristale de cuart , deInalta simetrie cristalina,cu structura Formata DIN tetraedre SiOde ngrijire se reproducerea reglarea version spatiu.Sub TC= 5730C se obtine cuartul , cusimetrie cristalina mai IPHONE,DIN cauza unei Retele cristaline triplu de forma elicoidala.LaViteze de cristalizare mai maride 2,2 10-7cm / s n sine obtineCuart VITROS(amorf).Monocristalele de cuartulartificial,obtinute Prin solidificare dirijata, se utilizeaza laoscilatoarele Electronice.DACA Este taiat version placi subtiri, dupa anumite orientari si cu grosimi FOARTE exacte, cuartul Capata oFrecventa de REZONANTA extrem de precisa,dependen de dimensiunile placii.Sub efectul unui Multe curent alternativ, se obtine ONU oscilator electronic cu Frecventa FOARTE ridicata (cca. 20 GHz) si precisa, Capabil sa furnizezeimpulsuri "de ceas" version Computere SAU ceasuri cu cuart SAU sa controleze frecventele emitatoarelor radio.CEI mailarg raspnditiactuatori piezoelectrici sunt CEIceramici.Acestia sunt capabilitile sa generezeforte Mari timpi FOARTE REDUSi, fiind utilizati la:controlul vibratiilor, capetele imprimantelor matriciale si motoarele piezoelectrice.Titanat-zirconatul de plumb (PZT),formula cu stoechiometrica PbTi1-zZrzO3,Estematerialulne grijceramicdescoperit un Fost n 1954 si detine, la ora actuala, cel mai mare procent DIN Piata Mondiala detraductori electromecanici.Coeficientului de cuplare piezoelectrica poate atinge Valori de pana la33d = 400.10-12C / N.

Efectul piezoelectric direct al PZT poate fi mai corecta apreciat DACA se tine cont cca o bara DIN Interkultureller Austausch www.grenzenlos.or.at, materiale, cu Seciunea transversala de 1 mm2si lungimea De la 1 cm, DACA EsteLovita cu ONU ciocan obisnuit(o masa de 1 kg dezvolta o FORTA de cca. 10 N) genereaza la capetele EI odiferenta de potential de 1,550 V.Piezoelectricitatea PZT EXISTA NUMAI pana la 3860C, Atat timp CAT Celula elementar se logat asimetrica.Peste TC= 3860C, rezulta o Celula elementar de Inalta simetrie cristalina, fig.3.5.Impreuna cu dosarului Alte materiale piezoceramice, PZT se utilizeaza la aplicatiile de ingrijire Necesita VITEZA de reactie si precizie FOARTE ridicata.Prin modificarea compozitiei chimice a materialelor Ceramice pe Baza de PZT, se pot obtine imbunatatiri substantiale ale proprietatilor piezoelectrice.Materialele piezoceramice sunt utilizate pe scara Larga ccaactuatori,Cele mai frecvente Aplicatii ale Lor, de ngrijire se regasesc versionDomeniile Militar, aerospatiala, spaial,etc, fiind mputernicit decontrolul geometriei si compliantei structurilor mari si in special de controlul vibratiilor.Principalul impediment al materialelor piezoceramice Estefragilitatea Lor FOARTE ridicata.A scris o elimina Interkultureller Austausch www.grenzenlos.or.at dezavantaj s-au dezvoltat materiale COMPOZITE piezoelectrice (piezocompozite).DematerialeConceptulpiezocompozitpresupune asocierea Intr-ne Singur produs o unor Elementede materialDIN activpiezoceramic si un pasiv unei Matrice,DIN polimer, n scopul fructificarii proprietatilor beneficiu ale acestora.

n Functie de module in ingrijire sunt aranjate Cele Doua faze, altfel spus de numarul de Dimensiuni grija dupa fiecare Faza Este auto-conectata version piezocompozit, se obtin diverse tipuri de "Conectivitate", ilustrate version fig.3.6.Modul de notare un piezocompozitelor se bazeaza pe atribuireaprimului numar din pretul conectivitatea partii activ(piezoceramica) sia celui de-al doilea numar din pretul conectivitatea partii pasiv(matricea polimerica).Astfel, piezocompozitul 1-3, DIN Fig.3.6 (a), Este obtinut Prin conectarea barelor piezoceramice de-a Lungul unei singure Dimensiuni (directii), n timp ce matricea polimerica Este conectata de-a Lungul TUTUROR celor Trei directii.Interkultureller Austausch www.grenzenlos.or.at tip de piezocompozite sunt utilizate din pretul Fabricarea deactuatori si Senzoride ngrijire rezista undelor DE SOC DIN provenite exploziile submarine, avnd capacitatea de a-si relua functiile dupa fiecare explozie.DACA se ncorporeaza subtiri fibre piezoceramice, n proportie de cca.15-25%, Intr-o Matrice poliuretanica, se obtinCOMPOZITE cu amortizare piezoceramica activa,capabile sa atenueze nivelul presiunii vibratiilor cu pana la aprox.70%.Un piezocompozit 2-2, AR n Fig.3.6 (b), se obtine Prin stratificarea placilor piezoceramice si a celor polimerice IAR unul de tip 0-3, AR n Fig.3.6 (c), Prin nglobarea particulelor piezoceramice version matricea polimerica.Piezocompozitul 0-3, numit si "piezocauciuc", Este utilizat din Panoulsenzorca curent.

A scris o mbunatati si mai mult performantele piezocompozitelor, s-au dezvoltat materiale cucomplianta(indica gradul de elasticitate)controlabila.Doua astfel de Exemplu sunt ilustrate version fig.3.7.Fig.3.7 (a) PREZINTA ne materie de acionare si senzor cu ceramic "Moale", rezultat Prin combinarea functiilor de acionare si senzor ale PZT.Senzorului (1) detecteaza tensiunea mecanica aplicata IAR actuatorul contracta materialul piezoceramic caruia I Este imprimata o comportare de tip "cauciuc".n principiu, piezocompozitul se compune DIN actuatori Senzori si asamblati version pachete tip sandwich, Prin intermediul unui Multe strat de cauciuc.Actuatorii si senzorii interactioneaza reciprocitate, ATAT direct, Prin intermediul cauciucului pas transmite presiunea aplicata pisica si indirect, Prin intermediul amplificatorului de feed-back (2).Ansamblul piezocompozit poate prezenta uf o rigiditate FOARTE ridicata, atunci cand TREBUIE sa transmita eforturile, uf o comportare cauciuc sfat, atunci cand TREBUIE sa amortizeze vibratiile.Traductorul reglabil DIN Fig.3.7 (b) fructifica elasticitatea neliniara a cauciucului, princi intercalarea placutelor de PZT (4) intre 2 Starturi subtiri de cauciuc (3), acoperite cu placi de alama (2).Ansamblul Este solidarizat Prin boltul "de tensiune" (1).Traductorul Este conceput astfel Incat ISI poate dubla Frecventa de REZONANTA (de la 19 la 37 Hz) Prin combinarea actiunii PZT cu rigidizarea sub PRESIUNE un cauciucului.n felul acesta, Creste factorul de CALITATE Q = 1 / F, de la 11 la 34, n Urma scaderii frecarii Interne (F).Alte Traductoare se bazeaza pe capacitatea fluidelor de a redirectiona undele de PRESIUNE aplicate de la exterior, doua Exemplu fiind ilustrate version fig.3.8.

Traductorul flexiotensional DIN Fig.3.8 (a), utilizat cca hidrofon includ piezoelectric doi electrozi metalici CAVI (2) de ngrijire Contin Doua pungi cu aer, localizate pe Suprafata de contact cu discul DIN PZT (1).Atunci cand sunt supusi la tensiunea hidrostatica (reprezentata Prin sageata goala) produsa de undele SONORE ngrijire se deplaseaza Prin lichidul nconjurator, electrozii transformare o Parte DIN Componenta axiala a efortului unitar version Componente radiale (marcate Prin sagetile deosebire de confraii) si tangentiale apreciabile.Ca, urmare a acestei imbunatatiri, produsul DINTRE coeficientul piezoelectric (d) si coeficientul de tensiune (g) Devine de cca.250 Ori mai mare Dect la PZT.Acelasi principiu sa aplicat si in cazul actuatorului RAINBOW, cu vrful profil calota sferica.Datorita vnzare reduse densitatii si o extraplat-ului de design, actuatorul Este RAINBOW utilizat ca DIFUZOR version interiorul aeronavelor.Actuatorul hidraulic cu deplasare mare, DIN Fig.3.8 (b), se continua ONU inel DIN PZT (1), umplut cu fluid, pe ale carui Suprafete interioara si EXTERIOARA sunt aplicati electrozi.La aplicarea tensiunii electrice, Prin intermediul electrozilor, CILINDRUL DIN PZT se contracta, princi Efect invers piezoelectrice, comprimnd fluidul pistonul grij deplaseaza (5) pe directie axiala marcata Prin sageata.Dimensiunile cilindrului DIN PZT sunth = 3,18 mm si l = 38,1 mm, raza inferioara fiind De la 22,22 mm.In aceste conditii, deplasarea pistonului poate atingecca.0,8 mm, la o tensiune electrica aplicata de 3 kV.3.2.2.PiezostructuriDupa cum sa aratat anterior,actuatorii piezoelectricisunt utilizati version mod curentcontrolul vibratiilora scris, atunci cand nivelul acestora constituie o amenintare a scris integritatea ansamblului respectiv.O alta aplicatie o constituiecontrolul compliantei(de ingrijire a indica gradul de elasticitate si Este inversa rigiditatii)structurilor mari, ATAT CAT Terestre si spatiale, de ingrijire a scris sa introdus termenul de piezostructuri.

Efect Principalul al vibratiilor consta DIN concentrarea periodica o ngrijire tensiunilor grabeste aparitia fisurilor, DIN cauza ecruisarii ciclice version dinamic regim.Prin ncorporarea actuatorilor piezoelectrici, n zona acele ale ingrijire materialului PREZINTA cel mai mare RISC de fisurare, sa reusit Cresterea rezistentei la fisurare cu Peste ONU ordin de marime.Un astfel de exemplu il reprezintapalele de Elicopterngrijire sunt supuse unui Multe Nivel FOARTE ridicat al vibratiilor, mai beri mai Ales n Timpul ZBORULUI pe orizontala.A scris un monitoriza continuu gradul de ndoire al elicei sa introdus "controlul individ al palelor" Prin intermediul actuatorilor de torsiune, dupa principiul schematizat version fig.3.9.Grinda DIN Materialul compozit (3) Este acoperita cu ONU strat de piezocompozit (4) obtinut Prin nglobarea fibrelor DIN PZT, dispuse la 450fata de axele de simetrie ale grinzii, Intr-o Matrice epoxidica ingrijire in sunt Inclusi si electrozi interdigitali, a scris aplicarea tensiunii electrice de comanda.Actuatorul piezoelectric astfel obtinut Este jumatate nglobat version pala (1) si jumatate version flapsul segmentat (2).Articulatia (5) Este plasata exact n punctul de rotatie a flapsului.La aplicarea tensiunii electrice, la electrozi, actuatorul se torsioneaza, rasucirea comandnd controlata a flapsurilor, CEEA ce permite modificarea geometriei Palei de Elicopter, reducnd nivelul vibratiilor.Alt domeniu de utilizare a actuatorilor piezoelectrici, la controlul vibratiilor, Este reprezentat de structurile spatiale mari, cum ar fiantenele si satelitii.Antenelespatiale reprezinta instalatii cu forma cvasi-statica, compuse DIN ansambluri de Cabluri si mpletituri, cu o structura de sustinere si rigidizare.Deformarea Lor se realizeaza Prin intermediul unor brate extensibile grij se alungesc pe directie radiala.Forma suprafetei antenei Este Deosebit de importan deoarece influenteaza directe capacitatea de emisie-receptie a instalatiei.Din cauza suprafetei de vanzare mari - o astfel de antena sunt ne diametru de deschidere de cca.8 m - instalatiacapteaza o cantitate importanta de Energie SolaraRadianta, de ngrijire determinare dilatarea ansamblului.Din pretulcontrolul geometriei anteneise pot utilizare d. actuatori piezoceramici version forma de Benzi, DIN PZT, de ngrijire dezvolta Momente De la ncovoiere principii Efect invers piezoelectrice.Aceleasi Probleme, legatul de controlul geometriei si amortizarea vibratiilor, APAR si la celelalte structuri desfasurabile DIN SPATIUL cosmic.Prin utilizarea unor Elemente de Rezistenta, activ, cu actuatori piezoelectrici nglobati, sa reusit controlul formei structurilor spatiale si s-au REDUS duratele de reparatie, de ingrijire in astronautii erau nevoiti sa Iasa version SPATIUL cosmic.Astfel DE Solutii AU Fost utilizate la amortizarea Activa a vibratiilor DIN elementele flexibile alesatelitilorversion cadrul experimentului CASTOR(Caractrisation desStxistenteROmusca, fr.) Desfasurat pe Statia orbitala MIR.SISTEMUL deCOMUNICATII intersatelit Prin fascicul laser,impune conditii extrem de riguroase, de Legatura cuPRECIZIA de directionare a fasciculului,toleranta deviatiei fiind de ordinul rad.Cum la bordul satelitilor EXISTA diverse Motoare, chiar DACA sunt foarte bine Cu izolate, acestea producvibratiice pot perturbaii buna functionare a transmisiei printoar siTREBUIE decizia amortizate.Utiliznd Sisteme de amortizare activa, cu actuatori si Senzori piezoelectrici distribuiti pe ntreaga structura, sa reusit, de exemplu, n cadrul satelitului de COMUNICATII ARTEMIS(A RELAY dvaced iTechnologyMisSion) oReducere a nivelului vibratiilor de pana la 69de Ori .Metodele de ncorporare a actuatorilor si senzorilor piezoelectrici, piezostructurilor cadrul version, au Fost aplicate si lastructurile Terestrestationare.A scris un monitoriza comportarea structurilor Terestre, s-au utilizat iniial Traditionale Sisteme Digitale, de control al inchis circuit, cu schema-bloc prezentata version fig.3.10.

Convertorul Digital acionare analog interfata reprezinta DINTRE SISTEMUL de control digital si.Prezenta convertorului si un amplificatorului liniar complica Mult SISTEMUL de a controlasi DIN Interkultureller Austausch www.grenzenlos.or.at motivaie sa reapare laeliminarea Lor si nglobarea actuatorilor si senzorilor piezoelectrici cu Comanda directa.Excitarea digitala directa, calculator controlata Prin, un piezostructurilor o permisiunea o simplificare substantiala a interfetei Sistem de comand / structura, asociata pentru cu pastrarea Calitatii procesului de Monitorizare.Utiliznd aceasta metoda, au Fost dezvoltate piezostructuri tip rama din otel cu Sectiune "n H", de ingrijire la actuatorii si senzorii ncorporati asigura controlul momentului de ncovoiere si implicit al (micro) vibratiilor.Aceste piezostructuri se folosesc pretul monitorizarea Starii de tensiune un Zgarie-Norilor.Alte Aplicatiiale actuatorilor piezoelectrici inclusiv: controlul vibratiilor la Taierea de precizie a metalelor, directionarea, reducerea si izolarea vibratiilor la sistemele optice adaptive de tipul Telescopului Spatial Hubble, amortizarea Activa o substratului tensionat, capetele magnetice ale aparatelor de INREGISTRARE-redare a sunetului, micromanipulatoarele robotice, imprimantele cu jet de cerneala si motoarele piezoelectrice.3.2.3 Motoarele piezoelectrice ultrasonoreDupa mai bine Cu ONU de secol de la inventarea Lor, motoarele electromagnetice au atins ONU anumit grad de Perfectionare Peste grij Nu mai pot Trecefara descoperirea unor materiale magnetice si superconductoare noi.n plus, Dimensiuni reduse la, sub 1 cm3,solicitati detendinta continuum de miniaturizare,randamentul acestor Motoare scade FOARTE Mult.n aceste conditii, n Domeniul tehnicii de CALCUL, sa impus O noua categorie de Generatoare de Energie Mecanica - piezoelectric motoarele - dezvoltate de IBM, n 1973.3.2.3.1 Clasificarea motoarelor piezoelectricen principiu, motoarele piezoelectrice se pot clasifica dupa mai MULTE criterii:1 - tensiunea electrica aplicata si tipul deformatiei provocate de aceasta:o - cudeplasare rigida si deformatie indusa unidirecionalde ONUcontinuucurent, oal de ngrijire fi:- Cu servotraductoare de deplasare;- Cu Motoare controlate Prin pulsatii tip pornit / oprit;b - cudeplasare REZONANTA si deformatie ondulatorieindusa de ONU curentalternativla Frecventa de REZONANTA Mecanica(Motoare ultrasonore);2 - miscarii tipul genera:o - rotativ;b - liniar;3 - forma vibratorului:o - bara;b - ;c - inel (patrat);d - cilindru;4 - natura undei vibratoare Generatoare:o - stationara;b - deplasabilaDINTRE categoriile de mai sus, Cele mai larg raspndite suntmotoarele piezoelectrice cu deformatie alternativa (ondulatorie) la REZONANTA, numite UZUAL Motoare ultrasonore.Pe de alta Parte, motoarele din categoria 1.a, cu deformatie unidirectionala, utilizeaza, n special, materiale electrostriciune .Principiile CONSTRUCTIV-functionale ale motoarelor ultrasonore sunt ilustrate version fig.3.11.

Fig.3.11 (a) ilustreaza principiul CONSTRUCTIV-funcional ultrasonor general, al unui Multe piezoelectric cu motor.EXISTA Trei subansamble de Baza: A-Sursa de curent de Inalta Frecventa, B-vibratorul si-C cursorul ARS rotorul (in Functie de tipul Motorului, liniar SAU respectiv rotativ).n cadrul vibratorului (pasa mai Este numit si stator, deoarece version Raport cu el Este generata Miscarea, la iesirea DIN motor) piezoelectric antrenorul intra (2), de ngrijire Este principalul elastica component activ si Piesa (3) ngrijire transmite Miscarea.Miscarea Este preluata de stratul de frictiune (4) al cursorului SAU rotorului.Deoarece Unicul ingrijire in mod se transmite Miscarea Intre stator si rotor Este frecarea, rezulta cca stratul de frictiune Este FOARTE importante buna functionare a scris un Motorului.Cele mai Bune randamente si Puteri dezvoltate s-au obtinut la utilizarea, cca materiale de frictiune, o teflonului, polibutiltereftalatului si polietilchetonei.Asadar motorul transformare semnalul de intrare electric (1), n Lucru mecanic (6).Fig.3.11 (b) PREZINTA principiul funcional al motoarelor ultrasonore cu Unda stationara (de tip "ciocanitoare").Capatul activ al antrenorului piezoelectric genereaza o Miscare eliptica Plana.La grosimi sub 1 pm, amplitudinea acestor vibratii Devine nesemnificativa.Vibratiile antrenorului, ATAT CAT axiale si Transversale, sunt limiteaza de rotor parial (cursor) CEEA CE produc ncovoierea.Capatul activ al antrenorului Este pozitionat astfel Incat pe portiunea AB se deplaseaza cu frecare pe Suprafata rotorului (cursorului) IAR pe portiunea BA pe ELIPSA (adica version gol).Ansamblul Este reglat astfel Incat Cele Doua piese bre Frecventa de REZONANTA IAR motorul SAU cursorul Este deplasat version Directia sagetii goale, imprimndu-i-se ne cuplu de rotatie SAU respectiv ONU "soc liniar" intermitent unidirecional.Principiul de functionare al motoarelor cu Unda deplasabila Este REDAT version Fig.3.11 (c).Unda deplasabila, dupa Directia cu sageata plina, Este generata Prin suprapunerea a Doua UNDE stationare cu o diferenta de Faza de 900n timp si spatiu.Particulele de pe Suprafata statorului au o Miscare eliptica, rezultata Prin compunerea undelor longitudinala si transversala.Deoarece aceasta Miscare eliptica sunt sens opus Celei de deplasare a undei, rotorul se deplaseaza version sensul marcat cu sageata Goala, decizia undei opus.n Continuare sunt prezentate cteva Exemplu CONSTRUCTIV-functionale de Motoare piezoelectrice ultrasonore apartinnd celor Doua tipuri Principale sus-mentionate.3.2.3.2 Motoare ultrasonore cu Unda stationaran aceasta categorie de Motoare intra diverse variantei cu Miscare rotativa SAU liniara.Motoarele rotativeau, n general, cilindric vibrator piezoelectric.O varianta de vibrator cu inel Este ilustrata version fig.3.12.Ansamblul DIN Fig.3.21 (a) Arata cca inelul piezoelectric (1) Este fixat Intre Doua discuri profilate (2).Forma unui Multe astfel de disc, prezentata version detaliul DIN Fig3.12 (b), Este asemanatoare cu AJOFM o unei mori de vnt, de UNDE si denumirea Motorului.Ansamblul-inel discuri reprezinta statorul.Vibratia inelului Este preluata de "aripile" discului superioara, fiind transformata Intr-ne cuplu de rotatie ce actioneaza asupra rotorului(4).Diametrul discului profilat poate cobor pana la 3 mm.Fiind alimentat cu ONU curent cu Frecventa de 160 kHz, ne tip de motor ultrasonic "Moara de vnt", avnd dimetrul discului profilat de 11 mm, un dezvoltat o turatie maxima de600 rot. / Min si ne cuplu De la 1 milion m.

Oalliniare MotoareleAvea diverse Forme de vibrator (de exemplu placa, supusa la 2 Moduri de vibratie) Insa cel mai reprezentativ Este motorul version forma de "", ale caror Caracteristici sunt prezentate version fig.3.13.Vibratorul DIN Fig.3.13 (a) se compune DIN actuatorul multistrat piezoelectric (1) si DIN picioarele metalice version forma de furca (3), intre pas EXISTA o usoara diferenta version CEEA CE PRIVESTE Frecventa Mecanica de REZONANTA.Dupa cum Arata Fig.3.13 (b), deplasarea acestui tip de motor de seamana cu o CEA unui Multe cal de ngrijire fuziona la capcan.Se observaie cca Cele Doua Picioare se apropie unul de Altul version prima jumatate a perioadei si se departeaza CEA de-a Doua.Din Fig.3.13 (c) se observaia ca, OData cu Cresterea sarcinii aplicate pana la 1 N (100 gf) randamentul Creste pana la cca.6,5% INSA VITEZA de deplasare scade la aprox.7 cm / s..Avnd dimensiunile 20 x 20 x 5 cm, motorul DIN Fig.3.13 a dezvoltat o VITEZA DE maxima de 20 cm / s, atunci cand o Fost alimentat cu ONU curent cu Frecventa de 98 kHz si tensiunea de 6 V.Motoarele ultrasonore cu Unda stationara au costuri REDUS si randament ridicat Insa controlul sensului de Miscare se realizeaza cu dificultate.3.2.3.3 Motoare ultrasonore cu Unda deplasabilaMotoarele liniareReprezentanta sunt de tip bara si utilizeaza vibratii de ncovoiere, cca version exemplul ilustrat versionFig.3.14.

Se utilizeaza Doua vibratoare piezoelectrice cilindrice (1), 20 mm, cu o Frecventa de 28 kHz, instalate la Cele Doua CAPETE ale unei bare din otel (2).Cele Doua vibratoare pot Juca, pe rand, rolul de emitator si de receptor.Cand rolurile se inverseaza, se Switch to sensul de deplasare (4) al undei DIN bara si implicit sensul de deplasare (5), ilustrat cu sageata goala, al cursorului (3).Stratul de contact al cursorului cu bara Este DIN cauciuc SAU Rasina vinilica.n mod obinuit, Vrfurile vibratoarelor se pozitioneaza la o distanta egala cu o per innerbox Numar de Unda, fata de capatul barei.Utiliznd ne cursor cu o per innerbox Numar de 60 mm si Frecventa de 28 kHz, sa obtinut o VITEZA de deplasare de 20 cm / s.Deoarece lungimea cursorului Este intotdeauna mai mica Dect CEA a barei (statorul), ngrijire TREBUIE sa vibreze pe toata lungimea EI, motoarele tip bara au ne REDUS randament FOARTE (cca. 3%).In aceste conditii, au Fost dezvoltate Motoare inel tip rotativ, de ngrijire la rotorul si statorul au aceeasi innerbox Numar de fire.Motoarele rotativeau n sub rotorul general, forma de inel, supus la vibratii frontale de ncovoiere SAU radiale de dilatare-comprimare.Cum sensul de deplasare a rotorului Este opus fata de cel al undei, aceste micromasini mai sunt numite si Motoare tip rotativ "surf".Schema de principiu a unui Multe cu motor rotativ tip inel Este redata version fig.3.15.

Unda deplasabila Este indusa de inelul piezoelectric (5), de ngrijire Este Legat inelul elastic (4) ngrijirea antreneaza alunecator inelul (3).Inelul elastic al statorului Este confectionat DIN alama (CuZn37) IAR inelul Legat piezoelectric de el DIN Este PZT, fiind mpartit n 16 sectoare polarizate version mod diferit (Pozitiv si negativ) si in Doua regiuni peter, pasa Contin electrozi asimetrici.Sensul de rotatie al rotorului (2) poate fi inversat Prin decalarea semnalului electric alternativ, de Inalta Frecventa, aplicat.Datorita vnzare formei si o silentioase functionarii, Interkultureller Austausch www.grenzenlos.or.at tip de auto Este larg utilizat la mecanismul de focalizare automata al camerelor fotografice si de filmat.Motoarele ultrasonore cu Unda deplasabila au Miscarea controlata version ambele sensuri Insa, deoarece Necesita Doua Surse de vibratie, au dezavantajul unui Multe randament mai mic de 50%.Principalele Avantaje ale motoarelor piezoelectrice ultrasonore sunt:(I) VITEZA IPHONE si cuplu mare, (ii) reductoare Nu Necesita mecanisme, decizia Nu produc zgomot si ocupa mai putin spatiu, (iii) Nu sunt influentate de radiatii SAU campuri magnetice, (iv) au Raport Putere / mobil FOARTE ridicat; (v) randament mare si (vi) compacta constructie.3.3 Senzori piezoelectrici

Cel mai larg raspndit senzor piezoelectric polimer ne Este (deoarece materialele piezoceramice sunt Prea fragil) - fluorura de poliviniliden (PVDF) cu formula (-CH2-CF2-)n.Structurasemicristalinao PVDF Este ilustrata version fig.3.16.Efectul piezoelectric al PVDF a observat Fost n 1969 IAR cel piroelectric n 1972.Piezoelectricitatea polimerilor se datoreaza existenteiregiunilor cu Lanturi de Legaturi covalente ordonez si bancnotele, de ngrijire formeaza Faze (semi) cristaline localizate, nconjurate de regiuni amorfe.La PVDF au Fost observate pana la Patru faze cristaline diferite, n starea (sub 410C, n conformitate cu Tabelul 3.1) de ngrijire Este cristalina version proportie de 50-90%.Polarizarea PVDF apare NUMAI version starea deoarece, dupa cum Arata Fig.3.16, anionii F1 -si cationii H1 -au orientari diferite, CEEA ce da nastere unor Dipoli electrici, dispusi perpendicular pe scheletul de carbon.Utilizarea PVDF cca senzor Este recomandata deValoarea mare,g33= 200.10-14C / N,a coeficientului de tensiune.A scris o obtine starea PVDF, npolimerul se depune mecanic, la temperaturi cuprinse intre(50-100)0C, sub forma unui Multe Subtire de film, ce se poatealungicu 400-500%.n Urma alungirii filmului de polimer, se producpolarizarea ntmplatoare, n diverse regiuni ale materialului.For evidentierea efectului piezoelectric Este Necesar sa se obtina o singura directie depolarizare n TOT materialul.n Interkultureller Austausch www.grenzenlos.or.at, SCOP, se depunelectrozi de aluminiula Cele Doua CAPETE ale foliei de PVDF, se Aplica o Incalzire de cca.1000C si o tensiune puternica, de 8 GV / m.Apoi se raceste proba, pastrndu-se tensiunea electrica aplicata, CEEA CE Duce la "blocarea" orientarii dipolilor.Filmele uniaxialede PVDF SAU Alti Polimeri, cum ar fi copolimerul de fluorura de vinil-trifluoretilena, cu grosimi de 9-100 microni, se lipesc cu Adezivi epoxidici pe diverse Suprafete metalice a scris unurmari tensiunea si deformatia de-a Lungul unei topor.Filmele biaxialepot masuratensiuni-ne Intr planul.PVDF se utilizeaza pe scara Larga a scris Receptoare ultrasonice mai beri la sistemele subacvatice de tip SONAR (DeciundNavigationRanging).Deoarece Filmele de PVDF sunt extrem de sensibile la PRESIUNE, s-au dezvoltat Senzori tactili, capabilitile saciteasca alfabetul BrailleSAU SA Faca distinctie intre diferitegranulatii (marci) de hartie abraziva.Filmele cu grosimi de 200-300 microni se folosesc versionROBOTICA,Drept Senzori tactili, capabilitile sa detecteze muchii, colturi SAU Alte Elemente geometrice prestabilite si sa deosebeasca intre elemente diferite tipuri de tesaturi.Filmele de PVDF aplicate peresorturile elicoidalede comprimare si pe arcurile-foi multiple, au Fost folosite pretul Determinarea deformatiilor acestora realizndu-se astfelSuspensii adaptivea scris autovehicule.Suspensiile adaptive, dezvoltate la Inceputul anilor '80, sunt astfel concepute Incat, atunci cand roata autovehiculului sufera socuri mai mari Dect o anumita limitare, transmisie semnalul de senzorii piezoelectrici determinare modificarea modului de amortizare, CEEA ce antreneaza o scadere substantiala a factorului de CALITATE, cca urmare a maririi Interne frecarii.Cand VITEZA de variatie a denivelarilor drumului scade sub limitare prescrisa, Modul de amortizare Revine la normal.Principalul impediment al PVDF Este posibilitatea utilizariiNUMAI la temperaturi scazute Relativ, deoarece ncalzirea poate producpierderea polarizarii.A scris un inconvenient depasi Interkultureller Austausch www.grenzenlos.or.at, s-au dezvoltat Senzori de ngrijire se obtin Prin nglobarea pulberilor piezoelectrice Intr-o Matrice polimerica.A scris o determinare evolutia Starii de tensiuni un unui Multe materiale, metodele Moderne prevad aplicarea unorvopsele piezoelectricegrij joaca lei de Senzori.Aceste vopsele Contin particule piezoceramice de PZT, n proportie de cca.90%, nglobate epoxidica Intr-o Matrice de rasina, cu rol de ntaritor.Ele au avantajul cca se pot Aplica si pe Suprafete complexe, de ngrijire Filmele de PVDF se lipesc mai Greu.Grosimea stratului de VOPSEA variaza intre 25 si 300 pm.Dupa depunerea Vopselei, se Aplicane Camp electricgrij de ordinul kV / cm asigurapolarizarea materialului.n felul acesta, se obtine ONU de material Sistem inteligent, Capabil sa monitorizeze nivelul vibratiilor receptate si sa detecteze aparitia defectelor.Aceste calitati permit o Monitorizare Continua o "Starii de sanatate", asigurnd interventia OPERAIONALE version momentul de ingrijire in tensiunea dezvoltata de Senzori depaseste limitele prescrise.Cca si materialele cu memoria formei, materialele piezoelectrice si-au gasit Aplicatii version Domeniulimplanturilor ortopedice.n plus, utilizarea materialelor piezoelectrice, de exemplu la vindecarea fracturilor, Este justificata SI DE influenta Benefica pe ngrijire o au, asupra osteogenezei (ingrijire in ACEST Caz sine refera la refacerea osului) curentii electrici FOARTE slabi (sub 0075 mA), n special atunci cand continui sunt.A scris ungenuri curent electric continuu sa reapare la utilizarea unor placi de FIXARE un fracturilor, ngrijire aveau particule piroelectrice ncorpora.Sub efectul deformatiilor (presiunii) de ngrijire actioneaza Placa de, particulele piroelectrice genereaza caldura ridicnd Temperature placii cu pana la 50C fata de CEA o Corpului.Aceasta diferenta de Temperature genereaza o tensiune termoelectromotoare ce permite aparitia curentului electric continuu, de ngrijire accelereaza refacerea osului fracturat, Prin intensificarea transportului cationilor de Ca2 +.4.MATERIALE ELECTRO sI magnetostrictiveAceste materiale au Proprietatea de-a-simodifi dimensiunile atunci cand sunt plasate in tabara respectiv electric magnetic.4.1 Materiale electrostriciuneLa Inceputul capitolului anterior sa aratat ca, sub efectul unei tensiuni electrice SAU mecanice ExternE, se producFenomenul de polarizare.Prin Interkultureller Austausch www.grenzenlos.or.at FENOMEN,sarcinile electrice de polaritati diferite se decaleaza la o anumita distanta version spatiu, formnd ne electric dipol, caruia I corespunde clip ne dipolar electric, EGAL cu produsul DINTRE Sarcina si distanta.4.1.1 Orientarea domeniilor electricen Functie de module in ingrijire sunt aranjati dipolii celulelor elementare adiacente, pot apareTrei tipuri Fundamentale de materiale dielectrice(izolatoare) Polare: paraelectrice, feroelectrice si antiferoelectrice.Modul de dispunere al dipolilor si curbele corespunzatoare, de variatie a polarizarii induse version Functie de Cmpul electric aplicat, a scris Cele Trei tipuri de materiale dielectrice, ilustrat s-au, n Fig.4.1.La materialeleparaelectriceDIN Fig.4.1 (a) polarizarea variaza liniar cu Cmpul deoarece dipolii electrici sunt orientati version mod ntmplator (nepolare sunt).

La materialeleferoelectricese observaie, n Fig.4.1 (b), orientarea "paralel" dintr-un dipolilor electrici si inversarea polarizarii OData cu inversarea directiei Cmpului electric.Aceasta inversare a polarizarii si prezenta histerezisului Intre Cele Doua sensuri de variatie au sugerat denumirea de "feroelectric materiale", princi Analogie cu CEA de materiale feromagnetice, de ingrijire la sine observaie variatii Etichete ale inductiei magnetice version Functie de intensitatea Cmpului magnetic aplicat.Un material de Este CONSIDERA feroelectric atunci cand sunt Doua ARS mai MULTE "Stari de orientare a polarizarii".Prinorientarea "paralel" dintr-un dipolilor electrici AI adiacente celulelor, materialele feroelectricebre, o stare cu Energie libera mai IPHONE.Considernd ne dielectric la ngrijire EXISTA NUMAI Doua directii initiale de orientare a dipolilor, se obtine variatia polarizarii electrice, n Functie de Cmpului electric aplicat, ilustrata version fig.4.2.La aplicarea unui Multe Camp electric, dipolii orientati version Cele Doua sensuri, ale celor Doua directii initiale (A) incep sa se roteasca pana cand Capata Acelasi Astept de orientare (B), IAR LA sfarsit AU TOTI aceeasi directie SI Acelasi sens (C), imprimate aplicat electric de Cmpul.Prin Analogie cu transformarile eterogene n Stare Solida, se considerabil cca la litera (a) sunt loc germinarea domeniilor cu Acelasi momentul dipolar magnetic, la litera (b) se produc Cresterea domeniilor IAR la litera (c) Unirea Lor.OData cu Cresterea gradului de aliniere a domeniilor electrice, Creste si ingrijire polarizarea la litera (c) atinge Valoarea de saturatie.La inversarea polarizarii, Domeniile TIND sa revina la dispunerea initiala, neorientata.Totusi orientarea se pastreaza Pana la litera (d), dezorientarea aparnd n DE-Abia (E), OData cu inversarea Cmpului electric aplicat.Continund Procesul de inversare a polarizarii rezulta o Noua UNIRE a domeniilor litera (f) si o Bucla de histerezis caracteristica feromagnetismului.La materialeleferoelectrice policristaline, schimbarea repetata a polarizarii, dupa ONU numar mare de cicluri de Aplicare-o inversare electric Cmpului, Duce la asa-numita "oboseala Electrica", insotita de aparitia unor microfisuri.Dupa 109cicluri, Interkultureller Austausch www.grenzenlos.or.at FENOMEN un produs reducerea polarizarii cu cca.50%.Revenind la Fig.4.1 (c), se Constata Ca La materialeleantiferoelectricedipolii electrici ai celulelor adiacente (Domeniile) sunt aranjati "antiparalel".Prin Analogie cu curbele tensiune-deformatie ale AMF, ngrijire la APAR paliere de tensiune indicnd producerea unor transformari de Faza n Stare Solida, induse Prin tensiune, se considerabil ccala materialele antiferoelectrice sunt loc o Transformare de Faza indusa Prin Camp electric.Produsul de Transformare Estestarea feroelectrica, deoarece dipolii electrici Capata dispunere in paralel.Materialele antiferoelectrice Nu au polarizare remanenta (ca Cele feroelectrice) si DIN Interkultureller Austausch www.grenzenlos.or.at motivaie inversarea Cmpului electric aplicat Duce la aparitia unei curbe cu "Dublu histerezis".Transformarea antiferoelectric feroelectric, indusa Prin Camp electric, Este asociata cu o variatie dimensionale apreciabila a materialului.4.1.2 Efectul electrostrictivEfectulelectrostrictivpoate fi CONSIDERA Drept o "contributie neliniara, dependen de Cmpul electric, la liniar piezoelectric efectul".Prin urmare,efectul electrostrictiv descrie variatia neliniara a deformatiei, n Functie de Cmpul electric aplicat.Diferentamajora DINTRE materialeleelectrostriciunesi Celepiezoelectrice, (ambele de vrful ceramic) Este conditia existentei, la Cele DIN Urma,a centrelor de mobil diferite a scris Cele Doua electrice sarcini("noncentrosimetrie").La majoritatea materialelornonferoelectrice conventionale, precum si la o Parte DINTRE materialeleferoelectrice, efectul electrostrictiv Este Prea mic.n ultimii treizeci de ani s-au descoperitmaterialele feroelectrice"relaxoare" grij PREZINTA Constante dielectrice (permitivitati electrice relativ) extrem de mari de ingrijire si pot Nu fi polarizate.Materialul electrostrictiv Tipic Esteniobiatul de MAGNEZIU si plumb,Pb (mg1/3Nr2/3) O3, de ngrijire se continua de 10% titanat de plumb, PbTiO3si Este abreviat 0.9PMN-0.1PT.Comportarea materialelor acestui "relaxor" Este sintetizata version fig.4.3.

Dupa cum Arata Fig.4.3 (a), la ONU Camp electric aplicat de 3,7 105V / m,constanta de cuplare piezoelectrica, d33, definita Prin Tangenta la Curba version punctul A, n conformitate cu relatia (3.2) , poate atinge o Valoare de cca.1,500.10-12C / N.Aceasta Valoare Este de Peste Doua Ori mai mare Dect CEA corespunzatoare PLZT, DIN Tabelul 3.1.n plus, se observaie ccaefectul electrostrictiv permite obtinerea unei deformatii de Peste 1%,de ngrijire Nu poate fi atinsa Prin Efect piezoelectric.Denumirea de "relaxor" Provine de la scaderea Brusca o CONSTANTEI dielectrice, OData cu Cresterea frecventei curentului electric aplicat, n conformitate Fig.4.3 (b).Aceasta reactie a materialelor relaxoare sine putere explicativ Prin distribuirea neomogena, STATISTICA, o cationilor, n Celula elementar.Din Interkultureller Austausch www.grenzenlos.or.at motivaie se formeaza microregiuni (microdomenii) de ngrijire au temperaturi Curie diferite.Prezenta acestor fata microdomenii cca materialele relaxoare sa prezinteinterval ONU de Temperature Curie si Nu o Temperature UNICA, determinata PRECIS.n Interkultureller Austausch www.grenzenlos.or.at termic interval, materialul relaxor Este constituit Dintr-ne statistic Amestec de Domenii para si feroelectrice.Sub intervalul Curie constantele dielectrice scad brusc IAR deasupra lui Curba Camp electric (E)-tensiune mecanica () Nu PREZINTA histerezis.O ilustrare a dependentei deformatiei de tensiunea mecanica aplicata, la PMN, Este prezentata version fig.4.4.

Se observaie cca tensiunea maxima de FIXARE, de ngrijire pe o poate dezvolta PMN Este de 35 MPa.4.1.3 Aplicatiile electrostriciune materialelorProprietatile materialelor electrostriciune, DIN clasa PMN-PT, sunt urmatoarele:1 - PREZINTA efecte electrostriciune inverscomparabile, cca Marime un deformatiei,cu Cele mai Bune materiale piezoceramiceconventionale;2 - nu PREZINTA comportare histeretica;3 - nu Este necesara existenta polarizarii initiale;4 - AUconstanta dielectrica reglabilaPrin intermediul Cmpului electric aplicat, putndu-se atinge Valori de 2-3 Ori mai mari Dect la materialele piezoceramice.Datorita lipsei histerezisului,la fiecare Valoare a intensitatii Cmpului aplicat electric corespunde o singura Valoare a deformatieimaterialului electrostrictiv, indiferent DACA Este Vorba Despre Cresterea SAU descresterea curentului electric.Laactuatori, n general, controlul deformatiei Prin intermediul Cmpului electric se poate confrunta n mai MULTE Moduri, dupa cum sa ilustrat version Fig.4.5.Lacontrolul actuatorul cu direct al deplasarii, DIN Fig.4.5 (a), variatia alternativa o electric se alege version Functie de variatia prescrisa o deformatiei (deplasarii) actuatorului Cmpului.Variatia deplasarii version Raport cu Cmpul electric VA Fi Doar liniara.Materialul inteligent, DIN Componenta actuatorului, TREBUIE sa prezinte o variatie reproductibila si nehisteretica, n Functie de Cmpul electric aplicat, CEEA ce corespunde proprietatilor materialelor electrostriciune.

Actuatorul de control cu princi Sistem de feed-backcompensator electric si tabr, DIN Fig.4.5 (b), Este destinat aplicatiilor in ingrijirea deplasarea poate fi afectata de stimul extern al ONU, de natura termica SAU Mecanica.Rolul sistemului de feed-back Este de o Regla Valoarea Cmpului de Compensare electric, astfel Incat sa se aduca la deplasarea Valoarea Dorita.Sfat acestui Materialul de acionare tolereaza neliniaritatea DINTRE deformatie si tabr electric Dar Nu si comportamentul histeretic, putnd fi si in Interkultureller Austausch www.grenzenlos.or.at Caz, de tip electrostrictiv.Deplasareade control al actuatorului cu de tip pornit / opritpoate Dispare IMEDIAT ce Cmpul Este electric ntrerupt, AR n Fig.4.5 (c) SAU poate fi mentinuta Prin Alte mijloace, Cmpului dupa oprirea.Actuatorul reproduce cu fidelitate NUMAI deplasarea maxima, indusa de Cmpul electric aplicat, ale caror impulsuri electrice sunt FOARTE scurte si DIN Interkultureller Austausch www.grenzenlos.or.at motivaie materialul TREBUIE SA AIBA O VITEZA de reactie FOARTE ridicata.Actuatorii pornit / oprit se pot confectiona de control cu DIN materiale piezoelectrice SAU magnetostrictiv Dar Si DIN materiale Ceramice cu memoria formei, cum ar fi titanat Stano-zirconatul de niobiu si plumb (PNZST).Actuatorii de control cu Prin curent electric,cu Frecventa de REZONANTA, ilustrati version Fig.4.5 (d), sunt Caracteristici motoarelor ultrasonore.Deplasarea Este imprimata de Componenta orizontala a miscarii eliptice a particulelor de pe Suprafata vibratorului, dupa cum sa aratat version CAPITOLUL anterior.n Raport cu actuatorii obtinuti DIN Alte tipuri de materiale Inteligente (de exemplu materiale cu memoria formei SAU materiale magnetostrictive) actuatorii electrostrictivi auurmatoarele Avantaje:1 - precizie ridicata (de ordinul 10-8m);2 - timp de reactie REDUS (1-10 pS);3 - Putere consumata IPHONE;4 - FORTA dezvoltata Relativ mare;5 - posibilitati de miniaturizare.

Prinmaterialul unui Multe asocierea electrostrictiv cu unul piezoelectric, se poate acionare ONU obtine multistrat piezoelectric / electrostrictiv.La Interkultureller Austausch www.grenzenlos.or.at tip de dispozitiv de acionare, variatia neliniara a deformatiei materialului electrostrictiv, n Functie de Cmpul electric, ilustrata version fig.4.3 (a), poate fi fructificata la controlul coeficientului de cuplare piezoelectrica, d33, al materialului piezoceramice.Actuatorul se compune Dintr-o succesiune de straturi piezoelectrice SAU electrostriciune, conectate version mod alternativ la polii Pozitiv si negativ AI unei Surse de Inalta tensiune si ilustrate schematic fig.4.6.Ceramice Straturile (1) sunt protejate Prin intermediul unor nfasurari polimerice.Electrozii (2) sunt reprezentati Prin srme pas strapung aceste nfasurari.La capetele actuatorului sunt aplicate Doua placi ntaritoare din otel (3).Rolul Lor Este de a distribui Sarcina pe Suprafata materialului ceramic, de ngrijire Este din fragil general.La aplicarea curentului electric, deformatiile straturilor succesive se acumuleaza, producnd deplasarea totala L pas Este de ordinul a 0,075-0,12% (750-1200 microni / m).Actuatorii multistrat se pot obtine Prin lipirea SAU presarea izostatica la cald a straturilor Ceramice si a electrozilor.Lametoda lipiriise utilizeaza straturi de adeziv structural cu rigiditate mai mic Dect CEA un materialului ceramic, cu cel putin un ordin de marime si cu grosimi Cat mai reduse, a scris o Nu diminua rigiditatea ansamblului.Prin metodapresarii izostatice la caldstraturile Ceramice si electrozii sunt asamblati n Stare "verde", fiind presati si ncalziti version cuptor.Multistrat Actuatorul, obtinut Prin presare izostatica la cald, sunt o rigiditate Mult mai mare Dect cel obtinut Prin lipire, CEEA ce permite si obtinerea unor Performante electromecanice Superioare.Singurele impedimente sunt gabaritul cuptorului si marimea presiunii necesare, de ngrijire limiteaza la Valori reduse dimensiunile actuatorilor multistrat obtinute Prin aceasta metoda.Din Punct de vedere al ntregului Ansamblu al actuatorului multistrat, principalul dezavantaj il reprezinta totfragilitatea accentuata un Ceramice straturilor.DIN motivaie Interkultureller Austausch www.grenzenlos.or.at, actuatorii TREBUIE feriti de socuri accidentale IAR version Aplicatii TREBUIE aliniati version asa FEL Incat sa Nu uf expusi la tensiuni mecanice de ntindere, singurele permise fiind tensiunile de compresiune, centratului perfect.DACA Aplicatia Este de ASA natur Incat vo prezint tensiuni de ntindere version actuatorul multistrat, acesta TREBUIE pretensionat Prin comprimare pretul unui Evita ORICE solicitare la tractiune.Asadar Principala aplicatie a materialelor electrostriciune o reprezinta CONSTRUCTIA actuatorilor utilizati for obtinerea traductorilor analogi de deplasare (dispozitive de Pozitionare) ngrijire mai sunt numiti siservotraductoare de deplasare.Acestea se utilizeaza cu precadere version urmatoarele Patru Domenii:1 -Oglinzile deformabile(Sisteme optice adaptive) ntlnite la: structurile mari si telescoapele spatiale, laserele DE energii Mari, sistemele de COMUNICATII printoar si dilatometrele interferometrice ultrasensibile, alternativ curent version.Suprafata oglinzii Este centrata dinamic printr-ne actuator de feed-back, de ngrijire nlatura efectele parazite crea de gravitatie, turbulenta atmosferica si dilatarea termica.Abaterea maxima admisa Este de ordinul a 20 pm.2 -Dispozitivele de micropozitionare mecanica,cu precizii (sub) micrometrice, se utilizeaza in: microscopia optica, dispozitivele de taiere de Inalta precizie (a scris corectarea erorilor), ROBOTICA si pozitionarea capetelor magnetice si optice de INREGISTRARE-redare.Principalele conditii impuse actuatorilor, pasa si in Interkultureller Austausch www.grenzenlos.or.at Caz sunt tot cu un control Prin feed-back, se refera la lipsa oboselii si a histerezisului, n variatia ciclica si reversibila a deformatiei version Functie de Cmpul electric.3 -Dispozitivele de impactsunt actuatori de control cu de tip pornit / oprit, de ngrijire au rolul de a deplasa anumite piese, cu grija se ciocnesc, Pan Intr-o anumita pozitie.In aceasta categorie intra elementele releelor ale activ si comutatoarelor precum si imprimantele Prin PUNCTE SAU cu jet de cerneala.Pe Langa VITEZA FOARTE ridicata de reactie, tip de control actuatorii cu pornit / oprit TREBUIE SA AIBA factori mari de cuplare piezoelectrica, relatia VEZI (3.5) si sa genereze forte ridicate.4 -Motoarele ultrasonorecu Elemente activ DIN materiale electrostriciune sunt, PRIMUL RAND IN, cu deplasare rigida si deformatie indusa unidirecional, de tip servotraductor SAU de tip pornit / oprit.Cel mai cunoscut exemplu I ofera dispozitivele de focalizare automata ale camerelor video.Un domeniu FOARTE promitator, for Aplicatii, il reprezinta utilizarea materialelor electrostriciune sub forma de filme subtiri depuse pe substraturi elastice.La aceste filme subtiri intervine maclarea mecanica version Urma careia survin Importante modificari ale proprietatilor electromecanice.4.2 Materiale magnetostrictivMagnetostrictiunea o Fost observata a scris Prima data in 1842, de James Prescott Joule Catre, de ngrijire a remarcat cca o bara de nichel ISI modifi lungimea atunci cand Este magnetizata.Ulterior, Fenomenul un Fost remarcat si la Alte Elemente feromagnetice - Fe si Co - precum si la aliajele acestora.Materialele magnetostrictiv, oal de ngrijire fiATAT CAT cristaline si amorfe, au Proprietatea de otransformare Energia magnetica version Energie Mecanica si reciprocitate(dupa cum materialele electrostriciune faceau Acelasi Lucru cu Energia electrica).4.2.1 Efectul magnetostrictivEfectul magnetostrictiv direct ce reprezinta alungirea SAU contractia nsotesc magnetizarea spontana a unui Multe magnetostrictiv de material.n fig.4.7s-au ilustrat schematic caracteristicile macro SI efectului microstructurale Ale magnetostrictiv direct, liniar.

n Fig.4.7 (a) se considerabil ca, la marirea intensitatii Cmpului magnetic aplicat, materialul magnetostrictiv se alungeste.La atingerea unei Valori Critice a intensitatii Cmpului magnetic, Hcr, alungirea atinge Valoarea maxima, max, de saturatie.Explicatia fenomenului de saturare Este ilustrata la nivelul domeniilor magnetice version fig.4.7 (b).Se STIE cca materialele feromagnetice se caracterizeaza Prin existenta domeniilor magnetice, definit Prin intermediul momentelor magnetice dipolare (de ingrijire joaca Acelasi rol cca Domeniile electrice ale materialelor feroelectrice).La aplicarea Campului magnetic, Domeniile magnetice se orienteaza in paralel si ISI Mentin orientarea Atat timp CAT Temperature Nu depaseste o Valoare Critica, numita tot Temperature Curie (TC).Peste TCmaterialul Devine paramagnetic si Domeniile se dezorienteaza, pierzndu-si alinierea.n Fig.4.7 (b) sa CONSIDERA CA, materialulparamagnetic(1), aflat deasupra lui TC, sunt Domeniile magnetice neorientate si nedeformate, sferice decizia.La racirea pana sub TC, materialul Devineferomagnetice(2), Domeniile Capata o magnetizare spontana si se alungesc, fiecare dupa Directia momentului propriu dipolar magnetic.Desi Corpul sa alungit, fata de starea paramagnetica, DIN cauza dezorientarii domeniilor magnetice, aceasta alungire Este Doar jumatate DIN Valoarea maxima, obtinuta la saturatie.La aplicarea unui Multe Camp magnetic mai mare Dect Valoarea Critica Hcr, dipolii magnetici se orienteaza in paralel si alungirile Individuale ale domeniilor se cumuleaza.nstarea magnetizata(3) Corpul sa alungit cu maxfata de starea neorientata (2).Efectul magnetostrictiv direct, (numit siEfect Joule) ilustrat version fig.4.7, se caracterizeaza Prin magnetostrictiune pozitiva (insotita de alungire) Dar EXISTA si magnetostrictiune negativa (insotita de contractie).Un FENOMEN suplimentar il reprezintaefectul Wiedemann, ce consta materialul unui Multe DIN rasucirea atunci cand Este aplicat ONU tabr elicoidal magnetic.Atat efectul Joule pisica si efectul Wiedemann au Variante invers.Varianta reciproca a efectului Joule se numesteEFECT Villarisi poate fi caracterizat Prin magnetostrictiune pozitiva SAU negativa, dupa cum Directia Cmpului magnetic generat - cca urmare a reorientarii domeniilor magnetice la aplicarea unei tensiuni mecanice ExternE - Este Paralela SAU respectiv perpendiculara pe axa tensiunii aplicate.Decizia efectul Villari consta DIN producerea unui Multe tabr la deformare magnetic.Fenomenul invers efectului Wiedemann se numesteEfect Matteucisi consta DIN crearea unui Multe tabr material magnetic-Intr ne elicoidal feromagnetice supus unei solicitari de torsiune.Sa aratat cca materialele magnetostrictiv transformareEnergia magnetica version Energie mecanica si vice-versa.Posibilitatea de cuplare a celor Doua energii, definita Drept "de capacitate de transducere", reprezinta conditia esentiala de utilizare a materialelor Atat magnetostrictiv cca actuatori pisica si cca Senzori.4.2.2 Terfenoluln anii '60 sa observat ca Doua actinide, terbiul (Tb) si disprosiul (Dy), PREZINTA deformatii magnetostrictiv "uriase" cu Doua Pana la Patru ordine de marime mai mari Dect aliajele nichelului.Cum aceste deformatii apareau NUMAI la temperaturi scazute, Fenomenul Nu a putut fi exploatat version Aplicatii, la ora ACEA.Ulterior sa constatat cca Prin combinarea terbiului si disprosiului cu fierul se obtin compusii intermetalici TbFe2si DyFe2, de ngrijire PREZINTA magnetostrictiune la TambDar Necesita campuri magnetice aplicate FOARTE mari.n fine, la mijlocul anilor '70, la fostulNavalOrdnanceLaboratory (actualmente Naval Suface Warfare Center) DIN Silver Spring, statul Maryland, SUA - Acelasi loc UNDE sa descoperit si Nitinolul -Prin combinarea celor doi compusi de mai sus, sa obtinut cel mai performant de material magnetostrictiv real, numit TERFENOL-D, dupaterBiu,fier, initialele vechii denumiri a Laboratorului si disprosiu.Formula stoechiometrica o terfenolului-D Este Tb1-xDyxFey, UNDE x = 0,27-0,3 siy = 1,9-2.

Caracteristicile terfenolului-D sunt prezentate version fig.4.8, sub forma diagramei pseudobinare a sistemului TbFe2- DyFe2si a celulei elementare.Pe Diagrama DIN fig.4.8 (a) s-au prezentat curbele de variatie ale temperaturii Curie (TC) si ale transformarii de Faza romboedric tetragonal (Acelasi tip de Transformare Ca La SISTEMUL PbZrO3-PbTiO3, DIN Fig.3.3) .n Fig.4.8 (b) sa prezentat Celula elementar a terfenolului, la ngrijire planele (111) avion sunt Principale de maclare.DIN motivaie Interkultureller Austausch www.grenzenlos.or.at, Directia perpendiculara pe aceste plan, [111], Este Directia deformatiei magnetostrictiv fiind maxime, totodata si axa de magnetizare usoara.Celula elementar Creste dupa directiile ARS deoarece bara de terfenolEste topita, turnata si solidificata unidirecional, a scris o Avea performantele prescrise magnetostrictiv.Alte Caracteristici ale terfenolului sunt: (i) deformatii magnetostrictiv uzuale de ordinul a 0,15% (1500 microni / m) obtinute la campuri magnetice aplicate Relativ scazute (cca. 100 A / m), (ii) timpi de reactie de ordinul milisecundelor , (iii) posibilitatea Dezvoltarii unor forte de ordinul sutelor de N si (iv) Temperature de functionare situata intre -50 si 710C.Caracteristicile de mai sus sunt grijuliu Drept Medii si corespund unor Valori "normale" ale parametrilor externi (PRESIUNE, Temperature, etc) De exemplu, marind aplicat magnetic Cmpul, pana la cca.200 kA / m (2500 Oe), se obtine o deformatie magnetostrictiva de 0,2% (2000 pm / m).Decizia deformatia magnetostrictiva Creste OData Cu Campul magnetic aplicat Insa o influenta in ACEST sens sunt si aplicata tensiunea mecanica, dupa cum Arata fig.4.9.

Se observaie ccadeformatia Creste OData cu intensitatea Cmpului magneticDar aplicattensiunea mecanica externa, de ngrijire pe o au de nfruntat materialul magnetostrictiv,reduce aceasta VITEZA de crestere.COMPARATIV cu materialele magnetostrictiv clasice, cu deformatii de saturatie de ordinul a 100 pm / m (0,01%), magnetostrictiunea terfenolului o Fost catalogata Drept "gigantica".4.2.3 Materiale magnetostrictiv cu memoria formeiO clasa speciala de materiale, cu efecte magnetostrictiv de cca.25 de Ori mai mari Dect terfenolul, se obtine Prin combinarea efectului magnetostrictiv cu efectul de memoria formei.Aliajul Tipic sunt formula stoechiometrica Ni2MnGa.Caracteristicile cristalografice ale acestui materialelor sunt sintetizate version fig.4.10.Celula elementar a austenitei se PREZINTA n fig.4.10 (a).Materialul este o Temperature Curie TC 850C, ncepe sa se transforme martensitic la Ms -100C, se Terminale de transformat pe interval ONU termic mai mic de 30C si sunt o densitate de 8,02 kg / dm3.

Transformarea martensitica Este de vrful cub tetragonal si este insotita de contractie de-a Lungul axele uneia DINTRE si de alungiri de-a Doua celorlalte Lungul, AR n fig.4.10 (b).Prin Transformare martensitica se pot forma Trei Variante de placi de martensita tetragonala, n Functie de axa de tip de ngrijire se contracta.n mod obinuit, se obtine ONU Amestec al celor Trei variantei, prezente version proportii variabila de material Intr-ne policristalin martensitice.Efectul feromagnetice de memoria formei (FMF) se refera la Atat Transformarea martensitica indusa n Camp magnetic Cat si la modificarea reversibila de forma, la aplicarea Cmpului magnetic.n fig.4.10 (c) Este ilustrataredistribuirea variantelor de martensita sub efectul Cmpului magnetic.Considernd cca fiecare varianta sunt ne clip propriu magnetic dipolar, aliniat de-a 0Z axei Lungul, se observaie ca dupa racire, dipolii nvecinate celulelor, aflate version relatie de maclare sunt dispusi aproximativ perpendicular unul de celalalt.Particularitatea aliajelor feromagnetice cu memoria formei (AFMF) Este caredistribuirea variantelor de placi de martensita se poate fa Prin aplicarea unei tensiuni un Atat mecanice ExternE pisica si o unui Multe Camp magnetic.n fig.4.10 (b) se observaia ca, la aplicarea Cmpului h magnetic1, Este favorizata varianta de ingrijire sunt dipolul Cmpului pe magnetic Directia.La Cresterea intensitatii Cmpului magnetic aplicat, h2> h1, se poate obtine demaclarea Completa, insotita de o modificare apreciabila de innerbox Numar de fire.Experimental, sa constatat cademaclarea AFMF Ni2MnGa se martensitic producem in mod reversibil, la aplicarea unor campuri magnetice cu intensitati de ordinul a 955 kA / m, fiind insotita de o deformare magnetica de 5%.n ciuda rezultatelor promitatoare, materialele magnetostrictiv cu memoria formei sunt deocamdata, Doar la stadiul de laborator.4.2.4 Aplicatiile magnetostrictiv materialelorPrimele magnetostrictiv Aplicatii ale materialelor au Fost receptoarele telefonice, hidrofoanele de vrful SONAR de joasa Frecventa (sub 2 Hz) utilizate for ecolocatie version cel de-al Doilea Razboi Mondial, oscilatoarele magnetostrictiv si traductoarele de cuplu.Ulterior, materialele magnetostrictive au Fost utilizate Atat ccaactuatori pisica si cca Senzori, a scris controlul vibratiilor.4.2.4.1 Actuatori magnetostrictiviAceste Aplicatii, bazate pe efectele magnetostrictiv Directe Joule si Wiedemann, sunt concepute dupa principiul ilustrat version fig.4.12.

La activarea bobinei (2), Bara de terfenol (1) se dilata cu version general L = (0,75-1) microni / m.Un astfel de dispozitiv de acionare, cu diametrul barei de terfenol de 12 mm, aria materialului activ de 113 mm2, lungimea activa de 140 mm, volumul activ de 15826 mm3, masa activa de 46,4 g, deformatia maxima de 110 microni / m si FORTA maxima dezvoltata de 1,1 kN, costa 845 $.Randamentul de Transformare a Energiei Este de 67,1%.n principiu, bobina ELECTROMAGNETICA (2) Este nfasurata pe ONU grij cad bara de terfenol Este introdusa fortat (cu strngere).DACA Prin Bobina Trece netabara alternativ electric, bara de terfenol VA efectua o Miscare de ingrijire dilatare-o comprimare VA AJUT "sa se trie Prin cad, cca ne vierme".Se obtine astfel, ne peristaltice liniar cu motor.Astfel de Motoare, Produse de Compania americana ETREMA, au Fost utilizate de DEPARTAMENTUL american al Apararii a scris o dezvolta aripi Inteligente, de ingrijire si pot modifi aria sectiunii Transversale, reducnd pierderile aerodinamice si consumul de Combustibil, in paralel cu mbunatatirea portantei si a manevrabilitatii.Printre aplicatiile civile ale actuatorilor magnetostrictivi se numara: Industria Medicala (distribuirea controlata a fluidelor) si Industria de automobile (panouri de protectie solara, Sisteme de frnare, etc).Cercetari recente au permisiunea dezvoltarea unui Multe actuator magnetostrictiv de "o Generatie Treia".Acesta Este Capabil sa dezvolte Atat blestem axiale pisica si blestem radiale, fiind utilizat din pretul controlul pozitiei pe Doua directii in plan, la prelucrarea de Inalta precizie.4.2.4.2 Senzori magnetostrictiviSenzorii magnetostrictivi Aplica efectele Joule si Wiedemann, atunci cand sunt conceputi a scris o Detecta intensitatea cmpurilor magnetice nconjuratoare SAU efectele Villari si Matteuci, atunci cand au rolul de-a Detecta Miscarea SAU de-a modifi starea magnetica a unui Multe materiale.General Principiul de functionare al unui Multe senzor magnetostrictiv Este ilustrat schematic fig.4.13.

Proba (3) sub forma de sarma (1-3) mm, DIN materiale magnetostrictiv, Este introdusa version tubul de ghidare (2).La capatul Sarmei Este legata o bobina (1) ngrijire joaca lei Dublu, de emitator-receptor.La alimentarea bobinei version curent alternativ, de sarma sunt induse UNDE electrice ultrasonore de ntindere-comprimare si de rasucire oscilanta.Vitezele de deplasare ale undei axiale (Va) si torsionale (Vt) DIN pot fi determinate:Vo=V sit=(4.1)UNDE E si G sunt modulele de elasticitate pe directie longitudinala, respectiv transversala IAR Este densitatea.Cunoscnd E si G se determinare coeficientul Poisson al contractiei Transversale: =(4.2)Principala Problema o reprezinta Determinarea vitezelor de deplasare a undelor.n Interkultureller Austausch www.grenzenlos.or.at, SCOP, se introduce reflectant umar ONU, la distanta o anumita (cunoscuta) fata de capatul Sarmei, cum ar fi Pozitia A DIN fig.4.13.Datorita umarului introducerii n sarma VOR apare Doua semnale (ecouri) elastice, pozitionate unul ntr-o si Altul la capatul Sarmei (B).Din pretul calculul vitezei, se determinare PERIOADA de decalaj, td, pasa Este de ordinul a 50.10-9s (50 ns).Pornind de la Interkultureller Austausch www.grenzenlos.or.at principiu, s-au dezvoltat diverse variantei deSenzori magnetostrictivi, ngrijire DINTRE CEI mai larg raspnditi sunt CEI de deplasare.Schema de principiu a unui Multe astfel de senzor numit "traductor temposonic" Este redata version fig.4.14.

In vecinatatea unui Multe cad de ghidare (1) Este plasat ne magnet de pozitie (2) de ngrijire se deplaseaza pe Directia (3), genernd ne Camp magnetic (7), dispus radial fata de axa tubului de ghidare.Sub efectul alternativ Cmpului elicoidal magnetic, n tubul de ghidare ia nastere, Prin Efect Wiedemann, o Unda elastica ultrasonora de torsiune (8).La ONU capat al tubului de ghidare, Este plasat ne module electronice (4) ngrijirea transformare Energia mecanica a undei elastice ultrasonore Intr-ne alternativ electric curent (5).Acestui Camp electric I corespunde Cmpul magnetic (6), industria version tubul de ghidare, planului n transversal fata de axa acestuia.Senzorul detecteaza pulsurile de curent electric, Prin intermediul Cmpului industriale (6).Deoarece PERIOADA de decalaj DINTRE pulsuri, td, Este proportionala cu Pozitia magnetului (2), poate senzorul variatiile Afisa direct pozitiei SAU absolute ale relativ acestuia.Pe Baza aceluiasi principiu de interactiune intre Doua campuri magnetice perpendiculare, s-au CONSTRUIT Traductoare analoge de Nivel, actionate de flotor ne magnetic.Schema CONSTRUCTIV-functionala a traductoarelor Produse de Grupul PHOENIX Este redata version fig.4.15.

DIN schema constructiva Fig.4.15 (a) Arata cca Este folosit ONU principiu FOARTE asemanator celui DIN fig.4.14, bazat pe efectul Wiedemann.n Sarma magnetostrictiva (6) se compune Cmpul magnetic elicoidal - industria de magnetul (8) ngrijirea se deplaseaza longitudinal fata de tubul fix (2), OData cu flotorul (3) - si Cmpul magnetic circular (7), indus de semnalul electric ( 5).Cum aceste Doua campuri sunt alternative, princi EFET Wiedemann ia nastere o Unda elastica ultrasonora de torsiune (9).Pozitia magnetului Este determinata Prin intermediul duratei decalajului DINTRE semnale, directe fiind proportionala cu nivelul lichidului.Principiul funcional DIN fig.4.15 (b) Arata pozitionarea lungimii de masurare (LM) n Raport cu zona de amortizare (4) si cu zona inactiva (ZI).Lungimea de masurare poate atinge 3 m IAR PRECIZIA de masurare Este sub 0,05% LM.

5.MATERIALE ELECTRO sI MAGNETOREOLOGICEFluidele electroreologice si suspensiile magnetoreologice suntSisteme de particule de ingrijire, sub efectul cmpurilor electrice si magnetice respectiv, pot ISI mari vscozitatea cu 2-6 ordine de marime, trecnd DIN stare lichida n Stare Solida, n Intervale de timp de ordinul milisecundelor.5.1 Materiale electroreologiceMaterialele electroreologice (ER) au Fost descoperite n 1949, de Catre WM Winslow.Materialele ER sunt Solutii de particule coloidale, polarizabile, cu Dimensiuni de ordinul a um 1-100, n solventi izolatori, cu constanta dielectrica ridicata.5.1.1 methods generala a materialelor ERLa aplicarea unui Multe Camp Puternic electric, de ordinul kV / m, materialele ER, aflate version curgere, ISImodifi proprietatile reologice (vscozitate, plasticitate, elasticitate) formnd Lanturi, n succesiune prezentata schematic fig.5.1.Se Constata cca particulele au tendinta de-o forma Lanturi chiar si la intensitati reduse ale Cmpului electric aplicat.OData cu Cresterea intensitatii Cmpului, lanturile sunt forfecate DIN CE in ce mai Greu si atunci cand VITEZA particulelor scade la zero lanturile Devin perpendiculare pe suprafetele electrozilor.Cresterea vscozitatii, cu pana la Trei ordine de marime,Este datorata Energiei consumate for disocierea lanturilor de particule.Curgerii Reluarea sunt loc NUMAI atuncicand tensiunea de forfecare aplicata depaseste tensiunea de curgere DINAMICA.Din ACEL moment, n Continuare, materialul ER se Comporta cca obisnuit fluid ONU, cu vscozitate constanta.Asadar materialele ER au comportamente diferite:. n regim regim de pre-curgere si in post-curgereMajoritatea aplicatiilorsunt cu comportare la forfecare controlabilaversion regim post-curgere.fig.5.2PREZINTA o schema idealizata a comportarii la forfecare a unui Multe ER de material.

Regimulpre-curgereEXISTA NUMAI la deformatii Mici.n regimpost-curgere, se observaie o dependen liniara atensiunii de forfecare () de VITEZA de deformare (), conforme relatiei:

= y+ (5.1)UNDE yEste tensiunea de curgere DINAMICA, de ngrijire Este Puternic dependen de aplicat Cmpul electric (E1