Date: December 29, 2003 at 11:07:55
From: baffe, [pd902e71f.dip.t-dialin.net]
Subject: Piezos im richtigen Leben...

Hi Hans, Hi rhanie! >Legt man an einen piezokeramischen Werkstoff eine Spannung an, dann verformt er sich. In der Regel biegen sich die Kristalle durch wenn man eine Spannung anlegt. Meistens sind es Scheiben aus denen dann ein Teller wird. Da s ist natürlich maßlos übertrieben mit bloßem Auge ist das nicht sichtbar! Wenn Du einen Funktionsgenerator hast und einen Oszi dann kannst eine unerwünschte aber recht ausgeprägte Eigenschaft der Piezos recht gut feststellen: Die Dinger haben eine Impedanz/Frequenzkurve daß Dir das Weinen kommt. Oberhalb etwa 1kHz mit Spikes von enormen Ausmaßen bei einer Breite von oft nur zehntel Hertz! Wenn Du in die Masseleitung des Piezos einen 1k Widerstand legst kannst Du das gut als Sprünge in der gemessenen Spannung (=Strom) beobachten wenn Du die Frequenz GANZ LANGSAM durchstimmst. >1.) Legt man Spannung an, dann dehnt sich der Werkstoff, nimmt man die Spannung wieder weg, dann geht der Werkstoff in seine ursprüngliche Form zurück? Oder nicht? Ja, wie gesagt meist als Biegung. >2.) Angeblich verhält sich ein Piezo-Werkstoff wie ein Kondensator? Würde für mich heißen: Es fließt beim Einschalten ein heftiger Strom, der die Dehnung bewirkt und dann nach einer gewissen "Ladezeit" auf Null geht? Ja, wennst den auflädst und dann die Quelle entfernst knackt der wenn Du ihn kurzschließt! >3.) Angeknüpft an die Frage 1.) falls es so wäre, entlädt sich der Piezo, ähnlich wie ein Kondensator mit der Zeit und geht damit wieder in die ursprüngliche Form zurück? Weis ich nicht, kann in dem Bereich nicht messen aber ist naheliegend. >4.) Wenn das nicht so ist, wie bringt man den Piezo wieder in die ursprüngliche Form zurück? ? >5.) Dann gibt es beim Piezo-Effekt noch eine gewisse Temperaturabhängigkeit, ob er auftritt oder nicht. In diesem Zusammenhang habe ich von der Curie-Temperatur gelesen, bei der der Piezo-Effekt angeblich verschwindet. Stimmt das und wenn ja, was genau ist die Curie-Temperatur, wie hoch ist sie und warum hat sie Einfluß auf den Piezo-Effekt? Keine Ahnung, ist mir neu. 6.) Wenn es diesen Temperatureinfluß gibt, was kann man dagegen tun? Weis ich nicht. Generell haben Piezos aber m.W. nur drei Probleme: -zu hohe Spannungen schädigen der Kristall oft teilweise was nicht zum Ausfall sondern nur zur Änderung der Kennwerte führt. -zu viel mechanische Energie zerbröselt den Kristall. Muß nicht zum totalausfall führen. -aggressives Medium oder Feuchte ändern die Werte. Meine Erfahrungen mit Piezos habe ich in erster Linie bei Messungen an Piezo Lautsprechern gesammelt. Ich wollte wissen wieso die Dinger eigentlich so bescheuert klingen und das verbessern was mir aber nur zum Teil gelungen ist. Den häßlichen Impedanzverlauf bzw die Resonanzen kann man übrigens mit einem digitalen Generator mit 1Hz Auflösung NICHT vermessen. Bei 0,1Hz ist einiges erkennbar. Ein analoges Teil ist wegen der Schmalbandigkeit der Spikes besser. Die von Piezos erzeugten Spannungen können übrigens sehr hoch sein. Siehe Gasfeuerzeug-Zündung. Dort klopft nur ein kleiner Hammer auf den Kristall. Mehr weis ich nicht, der baffe