|
|
Пьезоэлементы являются
преобразователями механических импульсов в электрические. Общеизвестно, что
преобразователи эти очень эффективны — пьезоприборы развивают большие
напряжения по сравнению с подобными по назначению приборами других систем.
Например, пьезомикрофоны развивают напряжение, измеряемое сотыми долями
вольта, тогда как микрофоны динамические, ленточные и др. дают напряжения, в
десятки раз меньшие. Пьезоэлектрические граммофонные звукосниматели развивают
несколько вольт, иногда до 2— 5 вольт, а электромагнитные звукосниматели дают
не более 0,2—0,5 вольта.
Столь значительные напряжения возникают на обкладках
пьезоэлементов при сравнительно очень малых амплитудах механического
воздействия. У микрофонов они в большинстве случаев бывают меньше микрона. У
пьезоэлектрических звукоснимателей они тоже весьма малы. В самом деле,
отклонение модулированной звуковой канавки граммофонной пластинки от ее
среднего положения при самой громкой записи не превышает 50 микрон. Очевидно,
что амплитуда колебаний кончика граммофонной иглы не может быть больше этой
величины. Игла вместе с иглодержателем представляет собой рычаг, у которого
плечо с иглой по крайней мере в 3— 4 раза длиннее плеча, скрепленного с
пьезоэлементом. Поэтому амплитуды механических колебаний, воспринимаемые
пьезоэлементом, не превосходят Амикрон.
Какие же напряжения могут возникать не обкладках
пьезоэлементов при более сильном механическом воздействии?
Они могут быть весьма значительными. Если постучать по
пьезоэлементу пальцем или палочкой с силой, которая далеко не представляет
угрозы его целости, то на обкладках пьезоэлемента возникает напряжение,
превышающее 100 вольт. В этом легко убедиться, присоединив к пьезоэлементу
небольшую неоновую лампочку, например типа МН-3 или МН-5 (сигнальную неоновую
лампочку от приемника «Родина-52»). При постукивании по пьезоэлементу такая
лампочка вспыхивает, 'хотя потенциал ее зажигания около 60 вольт и сама по
себе она 'представляет для пьезоэлемента очень большую нагрузку.
Надо сказать, что подобные неожиданно большие напряжения
появляются чаще, чем мы ожидаем, но они остаются незамеченными из-за малой
величины зарядов. Все, например, знают, что если провести расческой по сухим
волосам, то расческа наэлектризуется; станет притягивать кусочки бумаги и пр.
Однако подлинная величина напряжения остается при этом в большинстве случаев
неизвестной. Между тем она не так-то мала. Если провести расческой по волосам
и затем коснуться ею вывода статического вольтметра, то он покажет больше ста
вольт, иногда до полутораста вольт. Это больше напряжения осветительной сети.
|