Medición de voltaje y corriente piezoeléctrica a través de una resistencia de 3.3kohm.

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Estoy probando un material PZT 43 con secuencia de tapping. La medida del material es: 10 mm de longitud y 0,8 cm de diámetro.

Estoygolpeandoelmaterialconunplásticoylosostengoconunguantegruesoparaasegurarqueningúnotromaterialinterfieraconlalecturaatravésdelosciloscopio.Hehabilitadoelrechazoderuidomáscualquierrechazodebajafrecuencia.

Estaimagenesmisalidavistaatravésdelosciloscopio:

  1. ¿alguien puede confirmar si esta lectura es razonable?

  2. ¿me puede sugerir una manera de encontrar el promedio de esta forma de onda (esta onda se mantuvo en el modo de activación)?

  3. utilizando la ley de ohmios en la resistencia, ¿se medirá con precisión mi valor actual?

Nota: este es el canal 1 y mi primera pregunta aquí.

    
pregunta imad

1 respuesta

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La forma de onda parece ser correcta.

Como sensor

Si quieres usar esto como un sensor, trata al piezo como una fuente de voltaje con una gran resistencia de la serie. P.ej. Puede colocar una resistencia de 100 kOhm en la salida piezoeléctrica y verá que el voltaje generado es mucho menor. Para el uso del sensor, asegúrese de que una entrada mecánica alta no produzca un voltaje que mate su dispositivo de procesamiento (por ejemplo, un microcontrolador) mediante el uso de una resistencia en serie de unos pocos cientos de ohmios.

Como fuente de energía

Si quieres usar esto como fuente de energía, bueno, no es una forma brillante. Puedes sacar muy poca energía eléctrica de un piezo. Para aprovechar al máximo, debe tener una entrada mecánica que tenga la misma frecuencia que la frecuencia de resonancia del piezo (es decir, tocar con un polo no funcionará). Para obtener más información, consulte enlace

Puede medir la cantidad de energía que esto produce al rectificar la salida y conectarla a una resistencia de valor conocido. Mida la salida del piezo y la corriente en este circuito, multiplíquelo y obtendrá una (muy poca) potencia. Esta es una señal no periódica, por lo que es posible que desee conectar la medición a una hoja de Excel donde puede multiplicar el voltaje y la corriente en cada punto de medición y calcular un promedio. Alternativamente, puede alimentar su medida a un búfer y conducir un circuito de promediación.

Ejemplo de configuración de medición para medir la potencia generada

Un buen piezo activado mecánicamente producirá un voltaje de 4 V y más. Yo sugeriría comenzar con una resistencia de carga de 1k-2k, que simula una carga. Si tiene un osciloscopio digital de 2 canales, haga lo siguiente:

  • mida el voltaje a través de los pines del piezo. Un pin será GND, otro pin CH1.
  • divida la resistencia de carga en dos, es decir, tenga dos 1k en serie. El punto de división será CH2.

Ahora tiene una señal de voltaje en CH1 y una señal de corriente en CH2. Haz una medida, aliméntalas a Excel. Use I = U / R para convertir las mediciones de CH2 a la corriente, es decir, 1V en CH2 significará 1 mA (corriente de 1k que fluye a través de la corriente entre CH2 y GND, ¿verdad?)

Una vez que tenga los puntos CH1 y CH2 en Excel, simplemente multiplíquelos en cada punto de datos para obtener una potencia en el punto dado. Tenga en cuenta que incluso a veces tiene voltaje negativo en CH1, eso también significa potencia, ya que también la corriente fluye en la dirección opuesta, de esta manera siempre obtendrá valores positivos para la potencia.

Ahora tienes una columna que indica el poder (energía) generado en la línea de tiempo. Tenga en cuenta que esto será más grande en el golpe y será más lento al final. Necesitas promediar esto para obtener una potencia promedio.

Si desea usarlo para una recolección de energía seria, debe intentar dar una entrada mecánica continua (es decir, use un motor vibrador para golpear el piezo, o algo así durante sus pruebas). De lo contrario, es muy difícil medir algo si no puede repetir la medición de manera confiable.

    
respondido por el Gee Bee

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