Transformatorowy czujnik oświetlenia

• Autorzy: Kozielski L.

Warianty tytułu

EN

Light transformer sensor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Materiały inteligentne to materiały wykazujące samoistną odpowiedź na zewnętrzny czynnik pobudzający, w związku z tym w naturalny sposób nadające się do aplikacji czujnikowych. Materiały, wykazujące jednocześnie właściwości fotowoltaiczne i piezoelektryczne, poddane działaniu zewnętrznego oświetlenia zamieniają część energii iluminacji na energię pola elektrycznego, wywołując dodatkową polaryzację elektryczną. W następstwie tego efektu następuje generacja napięcia na elektrodach użytego kompozytu, a pomiary współczynników przetwarzania energii i specyficznego efektu fotowoltaicznego (ang. anomalous photovoltaic effect APE) przeprowadza się metodą dynamiczną lub statyczną (ładunkową). W artykule została zaproponowana innowacyjna metoda wykorzystania, wyżej wymienionego efektu, do aplikacji czujnikowych przez implementację materiału inteligentnego w strukturę transformatora piezoelektrycznego, w celu uzyskania zmiany amplitudy i fazy napięcia wyjściowego w odpowiedzi na pobudzenie sygnałem świetlnym.

EN

Smart materials are materials having an intrinsic response to an external stimulating factor, therefore are naturally suited for sensor applications. Materials exhibiting photovoltaic and piezoelectric properties at the same time exposed to external illumination convert part of the illumination energy into energy of the electric field, causing additional electrical polarization. As a consequence of this effect occurs generation of voltage on the used composite electrodes and measurement of energy conversion factors of this anomalous photovoltaic effect (APE) is carried out using a dynamic or static method (charge loading). The article proposed an innovative method to use the above-mentioned effect for sensor applications by implementation of a smart material in the structure of the piezoelectric transformer in order to change the amplitude and phase of the output voltage in response to stimulation by a light signal.

Słowa kluczowe

PL

czujnik; transformator piezoelektryczny; automatyka budynkowa; budynek inteligentny

EN

light sensor; piezoelectric transformer; intelligent building automation system

• Wydawca: Wydawnictwo Wyższej Szkoły Technicznej w Katowicach
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Technicznej w Katowicach
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 7
• Strony: 137--143
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Kozielski L.

• Wyższa Szkoła Techniczna w Katowicach, Wydział Architektury, Budownictwa i Sztuk Stosowanych, ul. Rolna 43, Katowice

Bibliografia

• [1] Fridkin V.M., Popov Β.Ν.: Anomalous photovoltaic effect in ferroelectrics. Soviet Physics Uspekhi 1978, Vol. 21, pp. 981- 991.
• [2] Takenaka T., Nagata H.: Current status and prospects of lead-free piezoelectric ceramics. Journal of the European Ceramic Society 2005, 25, pp. 2693–2700.
• [3] Foryś A., Foryś A.S.: Analiza układów nanomechanicznych w stanach rezonansowych ze względu na stateczność. Czasopismo Techniczne. Nauk. Podst. 1-NP/2011, z. 22, s. 95-102.
• [4] Fridkin V. M.: Bulk photovoltaic effect in noncentrosymmetric crystals. Crystallography Reports 2001, 46, pp. 654-658.
• [5] Yang S. Y., Seidel J., Byrnes S.J., Shafer P., Yang C.-H., Rossell M., Yu P. Chu Y.-H., Scott J. F., Ager J.W., Martin L.W., Ramesh R.: Above-bandgap voltages from ferroelectric photovoltaic devices. Nature Nanotechnology 2010, 5, pp. 143-148.
• [6] Chu S., Ye Z., Uchino K.: Impurity Doping Effect on Photostriction in PLZT Ceramics. Advanced Performance Materials, 1994, vol.1, pp. 129-143.
• [7] Haertling Gene H., Land C.E.: Hot-Pressed (Pb,La)(Zr,Ti)O3 Ferroelectric Ceramics for Electrooptic Applications. Journal of the American Ceramic Society 1971, 5, pp. 1-11.
• [8] Haertling Gene H., Land C.E.: Recent improvements in the optical and electrooptic properties of plzt ceramics. Ferroelectrics 1972, vol. 3, pp. 269-280.
• [9] Haertling Gene H.: PLZT electrooptic materials and applications—a review. Ferroelectrics 1987, vol.75, pp. 25 -55.