Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 33

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  przetwornik piezoelektryczny
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
The paper presents research on determining the moisture content of various species of seeds based on the shape of the signal generated by the piezoelectric plate when hitting the seeds against it. For this purpose, a measuring stand was made on which the tests were carried out. The studies used different seed species with a near-spherical shape to eliminate the influence of the grain's impact on the plate. Based on the obtained signal waveforms, an algorithm was proposed with which the voltage rise coefficient on the piezoelectric transducer was calculated.
PL
W pracy przedstawiono badania dotyczące określania wilgotności różnych gatunków nasion w oparciu o kształt sygnału napięciowego generowanego przez płytę piezoelektryczną przy uderzeniu nasion. W tym celu wykonano stanowisko pomiarowe, na którym zostały przeprowadzone testy. W badaniach wykorzystano różne gatunki nasion o kształcie zbliżonym do sferycznego, aby wyeliminować wpływ kształtu nasion na wyniki pomiarów. Na podstawie uzyskanych krzywych sygnału zaproponowano algorytm, w którym obliczono współczynnik wzrostu napięcia na przetworniku piezoelektrycznym.
PL
Zaprezentowano laboratoryjny model zdalnego, mikroelektronicznego układu czujnikowego, zasilanego z hybrydowego, elektrostatyczno-piezoelektrycznego harvestera energii, współpracującego z koncentrycznym kondensatorem tubowym, instalowanym na linii napowietrznej. Układ ten przetestowano na modelu jednofazowej linii przesyłowej SN przy napięciu do 60 kV. Opracowany samowystarczalny energetycznie system pomiarowy stanowi element globalnej sieci IoT, przystosowany do integracji z rozwiązaniami informatycznymi Smart Grid.
EN
The paper presents a laboratory model of a remote microelectronic sensor devices, supplied by a hybrid electrostatic-piezoelectric energy harvester, accommodated in a coaxial capacitor installed on the overhead transmission line. The system was laboratory-tested using a model of single-phase overhead transmission line up to 60 kV. Developed energy self-sufficient system is part of a global IoT network, suitable for integration with smart power grid IT solutions.
PL
W pracy zaprezentowano metodę wyznaczania sprawności elektroakustycznej układów ultradźwiękowych na przykładzie piezoelektrycznych układów drgających dużych mocy. W pierwszej części artykułu przedstawiono model zastępczy RLC układu drgającego, metodę kompensacji pojemności statycznej oraz zależności pozwalające wyznaczyć sprawność elektroakustyczną. Druga część artykułu zawiera część eksperymentalną z metodą estymacji sprawności układu na bazie pomiarów charakterystyk impedancji elektrycznej układów drgających.
EN
The paper presents the method of designation the electro-acoustic efficiency of piezoelectric ultrasonic systems on the example of high power stack systems. The first part of the paper presents the RLC equivalent model, the static capacitance compensation method, and the equations that allow for determination the electro-acoustic efficiency. The second part of the article contains an experimental part with the efficiency estimation method which is based on the ultrasonic stack impedance characteristics measurements.
PL
W artykule omówiono prototypowe przetworniki emisji akustycznej, które zostały zoptymalizowane do detekcji i monitoringu wyładowań niezupełnych (wnz) w transformatorach energetycznych. Ich wysoka czułość została potwierdzona w badaniach modelowych wnz, w których dla porównania zastosowano popularne przetworniki komercyjne. Ponadto w artykule omówiono kwestię charakterystycznych częstotliwości sygnałów emisji akustycznej generowanych przez wysokoenergetyczne formy wyładowań niezupełnych (ślizgowych, międzyzwojowych, powierzchniowych, w kanale olejowym).
EN
The paper presents prototype acoustic emission transducers, which were optimized for detection and monitoring of partial discharges (PDs) in power transformers. Their high sensitivity was proven in PD model research, in which popular commercial transducers were used for comparison. Moreover, the issue of characteristic frequencies of acoustic emission signals generated by high energy forms of partial discharges (creeping, turn-to-turn, surface, in oil-duct) was discussed in the paper.
5
Content available remote Przegląd metod zasilania alternatywnego w bliskim otoczeniu człowieka
PL
W niniejszym artykule przedstawiono analizę technik przetwarzania energii rozproszonej na elektryczną, stanowiących alternatywę dla konwencjonalnych metod zasilania układów elektronicznych. Zaprezentowano i omówiono cztery komercyjnie dostępne typy przetworników, dających możliwość pozyskiwania i przetwarzania energii obecnej w bliskim otoczeniu człowieka. Do badań wybrano konwerter piezoelektryczny, termoelektryczny oraz dwa przetworniki elektromagnetyczne pracujące w różnych zakresach długości fali, wraz z dopasowanymi do nich układami przetwornic. W przypadku każdego z nich wyznaczono parametry wyjściowe tj. napięcie, moc, rezystancję oraz obciążalność prądową. Zweryfikowano również zdolność testowanych źródeł do zasilania i utrzymania ciągłej pracy mikroprocesorowego układu pomiarowego opartego na procesorze ARM Cortex M3. Przetwornikami charakteryzującymi się największymi wartościami mocy wyjściowej, w zakresie 120-180 μW, okazały się przetwornik piezoelektryczny oraz termogenerator.
EN
The paper presents analysis of different energy harvesting techniques being an alternative to conventional methods of powering electronic devices. Four, commercially available, types of transducers allowing to harvest and further convert energy that exists in close proximity to humans have been described and discussed. Piezoelectric, thermoelectric and two electromagnetic transducers, working for different wavelength range, together with matching voltage converter systems have been selected for experiments. For each of them output parameters, namely, voltage, power, resistance and overload have been determined. The ability of tested sources to power and maintain continuous operation of measuring system based on microprocessor ARM Cortex M3 has been verified. Transducers characterized by the highest values of output power, in the range of 120- 180 μW, were piezoelectric and thermoelectric converters.
EN
The possible use of self-supplying sensors, which use energy, lost during physical phenomena, for monitoring the selected parameters of mining machines operating in areas threatened by methane and/or coal dust explosion hazard, is presented. Self-supplying sensors are more and more often used in intelligent control systems. They use in their supply systems phenomena such as heat flow, the energy of vibrations, or light. The analysis showed that this technology could be used in automatics and diagnostics systems of mining machines and equipment.
PL
W artykule zaprezentowano możliwości wykorzystania czujników samoza-silających, które wykorzystują energię traconą w trakcie zjawisk fizycznych, do monitorowania wybranych parametrów maszyn górniczych działających w obszarach zagrożonych wybuchem metanu i/lub pyłu węglowego. Czujniki samozasilające są coraz częściej stosowane w inteligentnych systemach sterowania, wykorzystują do zasilania takie zjawiska jak przepływ ciepła, energię drgań lub światło. Przeprowadzona analiza wykazała, że taka technologia może być stosowana w układach automatyki i diagnostyki maszyn i urządzeń górniczych.
EN
This paper is devoted to a new piezoelectric bending resonant transducer prototype dedicated to the characterization of the mechanical properties of soft tissue. A general description of the actuator’s structure is presented including the basic principles of the measurement. The chosen geometry of the prototype is discussed and compared with the existing version. Constitutive equations are presented for the active and passive layer of the cantilever transducer. The prototype is verified by means of finite element method analysis. Results of the static and modal analysis are presented and discussed.
PL
W niniejszym artykule opisano nowy prototyp rezonansowego przetwornika piezoelektrycznego przeznaczony do pomiaru właściwości mechanicznych tkanek miękkich. Przedstawiono ogólny opis struktury aktuatora wraz z wyjaśnieniem podstawowej zasady pomiaru. Podano cechy geometryczne projektowanego prototypu, a następnie porównano go do już istniejącego. Sformułowano równania konstytutywne dla warstwy aktywnej oraz pasywnej przetwornika. Prototyp zweryfikowano metodą elementów skończonych. Zaprezentowano oraz skomentowano wyniki symulacji statycznej i modalnej.
EN
Paper presents assumptions of the mechatronic system designed for freight cars management during their exploitation. The system is based on the idea to use piezoelectric transducers for measuring dynamical response and inferred on its basis about the status of the wagon. Non-classical transducers such as Macro Fiber Composite or Polyvinylidene Fluoride piezoelectric foils are proposed to be used in the system as sensors. Those elements should be glued on surfaces of the freight car’s elements and connected to the wireless transmitting system. The type 1415 A3 freight car is considered in this work.
EN
This paper is devoted to a new prototype of piezoelectric cantilever transducer dedicated for the characterization of the mechanical properties of soft tissues. General description of the actuator’s structure is presented including the basic principles of the measurement. The chosen geometry of the prototype is discussed and compared with the existing one. Constitutive equations are presented for the active and passive layer of the cantilever transducer. The prototype is verified by means of finite element method analysis. Results of static and modal analysis are presented and discussed.
PL
Artykuł jest poświęcony opisowi nowego prototypu przetwornika piezoelektrycznego przeznaczonego do pomiaru właściwości mechanicznych tkanek miękkich. Przedstawiono ogólny opis struktury aktuatora wraz z wyjaśnieniem podstawowej zasady pomiaru. Opisano cechy geometryczne projektowanego prototypu a następnie porównano je do już istniejącego. Sformułowano równania konstytutywne dla warstwy aktywnej oraz pasywnej przetwornika. Prototyp zweryfikowano metodą elementów skończonych. Zaprezentowano oraz skomentowano wyniki symulacji statycznej oraz modalnej.
10
Content available remote Universal acceleration measurement unit for energy harvesting sources
EN
This article describes a universal acceleration measurement unit designed for measuring parameters of vibrations of different objects and with the use of the results allows modelling of energy harvesters for them. The paper presents the design of the measurement unit, the prototype and example measurements.
PL
Niniejszy artykuł przedstawia uniwersalny układ do pomiaru przyspieszeń zaprojektowany w celu pomiaru parametrów wibracji różnych obiektów. Znajomość tych parametrów pozwala na modelowanie dedykowanych źródeł energii opartych o przetworniki piezoelektryczne dla badanych źródeł.
EN
Paper presents a process of single piezoelectric transducer plate modelling including influence of structural damping on its characteristics. Constitutive equations of piezoelectric material and equation of motion of the plate’s longitudinal vibration were used to obtain a matrix of characteristics. Both characteristics that describe relations between mechanical parameters (forces and displacements) and between mechanical and electrical parameters (electric voltage and current) were considered [8,11,12]. Geometrical and material parameters of the considered plate were assumed and its rheological properties were being taken into consideration in order to draw the plate’s dynamic flexibility. A Kelvin-Voigt model of material was used in the system’s mathematical model [5,10]. Obtained results were juxtaposed with dynamic flexibility of a PZT plate modelled without structural damping.
PL
W pracy zaproponowano proces modelowania pojedynczej płytki przetwornika piezoelektrycznego typu PZT z podkreśleniem wpływu tłumienia wewnętrznego na charakterystyki dynamiczne przetwornika. Stosując równania konstytutywne tworzyw piezoelektrycznych oraz równanie ruchu drgającej wzdłużnie płytki piezoelektrycznej o ciągłym rozkładzie masy, otrzymano macierz charakterystyk badanego układu. Poprzez szukane charakterystyki rozumie się zarówno zależności zachodzące pomiędzy parametrami mechanicznymi (siłami i przemieszczeniami), jak i pomiędzy wielkościami mechanicznymi oraz elektrycznymi (napięcie i natężenie przepływu prądu elektrycznego) [8,11,12]. Przyjmując parametry geometryczne oraz tworzywowe, a także uwzględniając własności reologiczne badanego przetwornika, wyznaczono przebieg jego podatności dynamicznej. Modelując badany układ, zastosowano model reologiczny Kelvina-Voigta [5,10]. Otrzymany przebieg podatności dynamicznej porównano z charakterystyką przetwornika opisanego modelem matematycznym, w którym pominięto tłumienie wewnętrzne tworzywa.
PL
Dotychczasowe wyniki badań w obszarze aktuatorów piezoelektrycznych, wskazują ich potencjalnie duże możliwości w przyszłych zastosowaniach specjalnych. W artykule przedstawiono proces projektowania nowego typu silnika piezoelektrycznego. Opisane zostały wybrane topologie maszyn piezoelektrycznych. Przedstawiono wady i zalety silnika ultrasonicznego z falą biegnącą oraz silnika o ruchu obrotowym. W ramach realizacji projektu została dokonana synteza wyżej wymienionych silników. W kolejnych rozdziałach zaprezentowano etapy modelowania i realizacji prototypu wielokomórkowego silnika piezoelektrycznego. Przedstawione i skomentowane zostały wyniki pomiarów częstotliwości rezonansowych oraz drgań prezentowanej maszyny. Wyniki badań są kontynuacją prac nad aktuatorami piezoelektrycznymi prowadzonymi na Wydz. Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej.
EN
This paper describes a new type of piezoelectric motor. The results, obtained In the field of piezoelectric motors, have pointed out that these motors have potentially high possibilities in the future special applications. The research work presents the design, simulations and characteristics of the piezoelectric motor with three rotation-mode actuators. The motor is characterized by a high power, high speed and torque. The purpose of those efforts was to develop a new actuator dedicated for the embedded applications. In the paper, the main topologies of piezoelectric motors have been discussed, the motor’s main characteristics was described and conclusions have been presented.
PL
W artykule przedstawiono układ do pomiaru impedancji elektrycznej ceramicznych przetworników piezoelektrycznych w zakresie częstotliwości od 10 kHz do 100 kHz. Układ ten stanowi ulepszenie układu przedstawionego w publikacji [1]. Zwiększono znacznie dokładność pomiaru poprzez minimalizację wpływu niepożądanej pojemności wejściowej karty pomiarowej. Ponadto, zastosowano układ automatycznej zmiany wartości rezystancji wzorcowej w celu dodatkowej minimalizacji błędu pomiaru oraz zwiększenia równomierności jego rozkładu w całym zakresie pomiarowym.
EN
In the paper the circuit for ceramic piezoelectric transducer impedance measurements in the frequency range of 10 kHz to 100 kHz has been presented. This circuit is a modification of the measurement circuit presented in [1]. The measurement accuracy has been greatly increased through minimization of the data acguisition card input capacitance influence. Moreover, a circuit for automatic selection of the reference resistance value has been used in order to additionally minimize the measurement error and to increase the uniformity of its distribution over the entire measurement range.
EN
Paper presents an example of an approximate method application to the analysis of mechanical systems. The analysed system is a simply supported vibrating beam, excited by an external harmonic force. The approximate Galerkin method is used to analyse it and to designate a dynamic flexibility of the system. The possibility of using the Galerkin method and its verification was a first step to processes of analysis and synthesis of simple and complex mechatronic systems with piezoelectric transducers connected with mechanical subsystems. In this paper the simply supported beam is analysed with the external force applied in a distance η from the one of the beam’s end. It causes the analysis more complicated and exactness of the approximate method must be verified in this case.
15
Content available remote Wyboczenie struktur kompozytowych z warstwami piezoelektryków
PL
W pracy przeanalizowano wpływ wartości napięcia oraz geometrii piezoelektryków na wartości siły krytycznej dla ściskanej belki i obrotowo-symetrycznej powłoki cylindrycznej. Sformułowano układ równań podstawowych opisujących deformacje struktur i ich wyboczenie. Rozważono parę piezoelektryków przytwierdzonych do górnej i dolnej powierzchni analizowanych struktur.
EN
In the paper, the influence of voltages and geometry of the piezoelectric patches on the beam/axisymmetric cylindrical shells buckling compressive load are studied. The governing equations characterizing deformations and buckling of structures are formulated and solutions are derived. It is assumed that the piezoelectric layers are placed on the top and bottom surfaces of the structures.
EN
An electromechanical transducer is designed to replace the torque motor in the traditional nozzle flapper servo valve. The electromechanical transducer is constructed by two identical piezoelectric bimorphs and a beryllium bronze board. The stiffness values are obtained respectively by theory, simulation and experiment. Comparison and analysis results of the stiffness values prove that the proposed electromechanical transducer can provide a bigger stiffness and meet the requirements of the nozzle flapper piezoelectric servo valve.
PL
Przedstawiono elektromechaniczny przetwornik zaprojektowany z myślą o zastąpieniu silnika w układach serwomechanizmu. Przetwornik składa się z dwóch identycznych bimorfów piezoelektrycznych na podłożu z brązu berylowego.
PL
W pracy przedstawiono proces wyznaczenia charakterystyki dynamicznej drgającego układu mechatronicznego oraz analizę wpływu na nią parametrów stosowanego wzbudnika .Szukaną charakterystyką opisano zależność amplitudy drgań swobodnego końca belki wspornikowej od parametrów napięcia elektrycznego, doprowadzonego do zacisków wzbudnika piezoelektrycznego. Określono możliwości sterowania własnościami dynamicznymi układu poprzez dobór jego parametrów. Rozpatrywanym układem jest belka wspornikowa z naklejonym na jej powierzchni wzbudnikiem piezoelektrycznym zasilanym z zewnętrznego źródła napięcia prądu elektrycznego. Układ modelowany jest jako jednowymiarowy, drgający giętnie układ mechatroniczny, którego analizę przeprowadzono, stosując przybliżoną metodę Galerkina.
EN
The paper presents a process of mechatronic system's dynamic characteristic determining and analysis of influence of a piezoelectric actuator's parameters on the obtained results. The considered system is a flexural vibrating cantilever beam with piezoelectric actuator glued to the beam's surface and supplied by an external voltage source. The considered system was described by developed mathematical model and approximate Galerkin method was used to analyze it. The characteristic that describes relation between amplitude of the system's vibration and electric voltage applied to the piezoelectric actuator was calculated. An eccentric tension of a glue layer between the actuator and beam's surface was considered and mechatronic system was modelled as a combined beam.
EN
Paper presents a process of modelling and investigation of a mechatronic system with piezoelectric transducer used as a vibration actuator - reverse piezoelectric effect is applied in considered system. A series of mathematical models of this system is presented. Characteristic that describes relation between amplitude of the system's vibration and parameters of harmonic voltage that supplied piezoelectric actuator is assigned on the basis of corrected approximate Galerkin method. Obtained results are juxtaposed and the most appropriate mathematical model of this system is chosen.
PL
W artykule opisano metody parametryzacji elektrycznego modelu zastępczego przetwornika piezoelektrycznego na podstawie charakterystyk w dziedzinie częstotliwości. Omówiono zastępcze modele RLC w oparciu o rodzaj analogii elektromechanicznej, z której się wywodzą.
EN
In this article parametric methods based on impedance characteristics for parameters estimation of equivalent electrical model of piezoelectric transducer have been presented. The equivalent RLC models were described based on electromechanical analogies from which they have been delivered.
PL
W pracy przedstawiono sposób efektywnego modelowania kompozytowych elementów piezoelektrycznych metodą elementów skończonych. W systemie ABAQUS przygotowano makroskopowy model elementu aktywnego typu MFC wykorzystującego efekt piezoelektryczny d33. W dalszej kolejności przeanalizowano wielowarstwową belkę kompozytową z naklejonym badanym elementem aktywnym. Numerycznie zbadano prosty i odwrotny efekt piezoelektryczny, wyznaczając odpowiednio wartości napięć na zaciskach elementu aktywnego przy wymuszonym odkształceniu układu oraz ugięcia statyczne przy różnych wartościach napięcia zasilającego. Rezultaty tych analiz porównano z wynikami rzeczywistych pomiarów przeprowadzonych na stanowisku laboratoryjnym. Opracowany model numeryczny wykorzystano do próby wykrycia symulowanego uszkodzenia materiału kompozytowego.
EN
The paper presents an approach to effective modelling of piezoelectric transducers in finite element method based software. A macroscopic model of an active element made of macro fiber composite (MFC type) exhibiting d33 effect is developed in ABAQUS system. Next, a multilayer composite beam with the discussed piezoelectric actuator is analysed. Both a direct and a converse piezo effects are analyzed numerically, calculating respectively charge on transducer's poles subject to forced displacements and beam static deflections with respect to assumed supply voltage. The outcomes of the numerical simulations are compared to the laboratory test results. Next, the worked-out FEM model of MFC actuator/sensor is used to detect the simulated defect in composite material.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.