UNTUK dielektrik material adalah isolator listrik, yang memiliki kapasitas untuk menghentikan aliran arus yang melewatinya. Mereka diklasifikasikan menjadi bahan simetris Centro dan bahan piezoelektrik, lebih lanjut piezoelektrik diklasifikasikan sebagai non-piroelektrik dan piroelektrik, piroelektrik selanjutnya diklasifikasikan sebagai non-feroelektrik dan feroelektrik. Artikel ini menjelaskan material piroelektrik. Itu ditemukan pada awal abad ke-20 oleh seorang ilmuwan Yunani. Nama piroelektrik berasal dari bahasa Yunani dimana piro berarti api dan listrik. Ini adalah sifat umum dari kristal tertentu yang terpolarisasi untuk mendapatkan medan listrik yang besar. Bahan piroelektrik ini bersifat keras dan berbentuk kristal.

Apa itu Bahan Piroelektrik?

Bahan piroelektrik atau piroelektrik adalah respon listrik dari dielektrik polar dengan perubahan suhu. Jika suhu berubah kembali, itu menyebabkan pergerakan atom dari posisi netral sehingga polarisasi material berubah, kami mengamati tegangan melintasi material. Efek ini bersifat sementara sekarang misalkan suhu tetap konstan pada nilai barunya. Tegangan piroelektrik menjadi nol karena arus bocor. Jadi, dalam batas suhu yang sama, muatan yang dihasilkan oleh efek pemanasan atau pendinginan adalah sama dan berlawanan.

Material piroelektrik menunjukkan polarisasi spontan yaitu polarisasi tanpa adanya medan listrik, hal ini tidak dapat diubah atau dibalik pada penerapan medan listrik yang terjadi pada material feroelektrik. Karenanya semua bahan piroelektrik juga piezoelektrik. Bahan piezoelektrik memiliki jenis kristal piezoelektrik tertentu yang tidak memungkinkan terjadinya piroelektrik. Oleh karena itu, efek piroelektrik terjadi di bawah 1070 derajat F suhu curie , jadi ketika material dipanaskan di atas suhu curie 1070 derajat F atom kembali ke posisi kesetimbangannya. Jadi, efek elektrokalorik dianggap sebagai kebalikan fisik dari efek piroelektrik.

Daftar Bahan Piroelektrik

Beberapa bahan piroelektrik tercantum di bawah ini

Turmalin
galium nitrida
cesium nitrat (CsNO3)
polivinil fluorida
turunan dari fenil piridin
kobalt ftalosianin
Lithium tantalite (LiTaO3).

Perbandingan antara Listrik Pyro dan Listrik Termo

Efek elektrokalorik adalah fenomena dimana material menunjukkan perubahan temperatur yang dapat dibalik pada medan listrik yang diterapkan. Oleh karena itu piroelektrik berbeda dari termoelektrik. Kristal piro mengubah suhu dari satu derajat ke derajat lainnya menghasilkan tegangan sementara di kristal.

Sedangkan dalam kasus termoelektrik kedua ujung perangkat dikenai dua suhu berbeda yang menghasilkan tegangan permanen pada perangkat yang mengakibatkan karena ada perbedaan suhu.

Perbedaan antara Bahan Piezoelektrik, Piroelektrik dan Ferroelektrik

Berikut ini adalah perbedaan antara Bahan Piezoelektrik, Piroelektrik dan Ferroelektrik

Parameter	Piezoelektrik	Piroelektrik	Feroelektrik
Fungsi	Bahan piezoelektrik menghasilkan listrik setiap kali tekanan mekanis diterapkan.	Bahan piroelektrik menghasilkan potensi listrik setiap kali dipanaskan atau didinginkan.	Bahan feroelektrik menunjukkan polarisasi listrik bahkan tanpa adanya medan listrik.
Contoh	Kuarsa, kristal, Amonium, Fosfat	Kristal kuarsa, Amonium, Fosfat.	Litium niobit, Barium Titanite
Properti	Non-sentrosimetris, Dielektrik non-polar, Adanya efek piezoelektrik dimana P = dσ.	Mereka adalah polarisasi searah, non-sentrosimetris, Ini menunjukkan piroelektrik ketika T> = Tc	Mereka mudah terpolarisasi, Mereka menunjukkan histeresis dielektrik, Keduanya bersifat piro dan piezoelektrik.
Aplikasi	Bertindak seperti a transduser , Digunakan di mikrofon, Ini menghasilkan gelombang ultrasonik .	Detektor IR, Tabung gambar, Elemen penginderaan suhu.	Transduser ultrasonik Mereka adalah transduser tekanan Ini bertindak sebagai Penyimpanan perangkat seperti memori akses acak.

Analisis Matematis Bahan Piroelektrik

Sepotong tipis bahan piroelektrik merupakan elektroda dan dihubungkan ke amplifier yang mempunyai impedansi tinggi, a transistor efek medan (FET) seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Biarlah arus piroelektrik yang menghasilkan tegangan V melintasi pintu masuk listrik Ye. Sebuah tegangan penguat keuntungan kesatuan memasangkan sumber impedansi tinggi arus ke impedansi input rendah mengikuti rangkaian. Jika p 'adalah komponen koefisien piroelektrik p ortogonal ke permukaan elektroda area A. Arus yang dihasilkan tidak tergantung pada ketebalan karena arus dikaitkan dengan muatan permukaan tak terbatas.

“Penambah pembawa riak 4-bit ”

matematis-analisis-bahan-piro-listrik

Dimana,

Biaya Q = p ’A Δ T …… .. 1

Arus piroelektrik ip = Ap'dT / dt …… .. 2

Tegangan piroelektrik V = i / УE ……… 3

Tempat masuk listrik УE = GA + GE + jw CA + CE …… .4

Shunt dan sampel konduktansi GA, GE

Shunt dan sampel kapasitansi CA, CE

Kapasitansi setara dielektrik adalah 100 = € σa / Sampai ...... 5

Energi yang disimpan E = ½ p2 € σAhΔT2 …… .6

d = ketebalan bahan € σ = konstanta permitivitas pada tegangan, A = Luas proteksi, p '= komponen koefisien piroelektrik p.

Jika medan listrik E diterapkan pada suatu bahan, total perpindahan dielektrik d yang merupakan muatan per satuan luas pelat, pada kedua sisi bahan piroelektrik adalah,

d = E s + € E ………. 7

dengan € adalah permitivitas vakum dan Es adalah polarisasi spontan massa jenis momen dipol listrik .

Pengaruh Koefisien Pyroelectric dengan Temperatur

Dari analisis di atas, koefisien piroelektrik memiliki pengaruh suhu

Koefisien piroelektrik meningkat dengan peningkatan suhu
Itu tergantung pada urutan transisi fase dan lebih besar untuk transisi orde kedua
Tc adalah temperatur curie dimana material piroelektrik meningkat.

Keunggulan Material Pyroelectric

Keunggulan material piroelektrik adalah

• Bebas polusi
• Biaya perawatan lebih murah
• Respon frekuensi sangat tinggi

Kekurangan Material Pyroelectric

Kerugian dari bahan piroelektrik adalah

• Membutuhkan tinggi impedansi kabel
• Gerakan statis tidak dapat diukur dengan mudah.

Aplikasi

Aplikasi bahan piroelektrik adalah

• Detektor gerak berbasis PIR
• Radiometri
• Konverter piroelektrik energi surya
• Deteksi dan perlindungan satwa liar
• Termometer berbasis jarak jauh PIR
• Detektor kebakaran
• Diagnosis laser.

FAQ

1). Apa itu kristal piroelektrik?

Kristal piroelektrik adalah bahan yang menghasilkan listrik saat suhu kristal dinaikkan.

2). Apakah semua listrik Piezo feroelektrik?

Ya, semua piezo listrik feroelektrik tetapi tidak semua piezoelektrik adalah feroelektrik.

3). Apakah kuarsa adalah piroelektrik?

Ya, kuarsa adalah kristal piroelektrik.

4). Apa itu sensor piro?

Sensor pyro juga disebut sebagai detektor pyro atau detektor termal. Dimana jika terjadi perubahan kecil pada temperatur muatan dikembangkan pada permukaan kristal yang merupakan arus listrik yang dibutuhkan.

5). Bisakah kristal menyimpan data?

Ya, kristal dapat menyimpan data.

6). Apakah latar belakang termal mempengaruhi efek piroelektrik?

Tidak, latar belakang termal tidak mempengaruhi efek piroelektrik.

Jadi, piroelektrik adalah properti kristal tertentu yang menunjukkan polarisasi, di mana respons listrik dihasilkan dengan perubahan suhu. Efek piroelektrik terjadi di bawah 1070 derajat F yaitu suhu curie. Mereka membutuhkan kabel impedansi tinggi untuk pengoperasiannya yang memberikan respons frekuensi yang baik. Berikut pertanyaan buat anda, apa fungsi dari bahan piroelektrik?