গবেষকরা তাপমাত্রা সংবেদনশীলতার জন্য পিজো ইলেকট্রিক অ্যাক্টিভেশনগুলি অপ্টিমাইজ করে

গভীর সমুদ্র অনুসন্ধান এবং এয়ারস্পেস অ্যাপ্লিকেশনগুলির মতো চরম পরিবেশে, মিনিমাম স্থানচ্যুতি নিয়ন্ত্রণ মিশনের সাফল্য নির্ধারণ করতে পারে।যথার্থ গতি সিস্টেমের মূল উপাদান হিসাবেএই তাপীয় বৈশিষ্ট্যগুলি সঠিকভাবে বোঝা এবং কার্যকরভাবে পরিচালনা করা প্রকৌশলীদের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জ।

পাইজো ইলেকট্রিক সিরামিক অ্যাকচুয়েটরগুলির তাপমাত্রা আচরণ প্রধানত দুটি কারণের উপর নির্ভর করেঃ অবশিষ্ট স্ট্রেস এবং বাধ্যতামূলক ক্ষেত্র।এই পরামিতিগুলির তাপমাত্রা নির্ভরতা actuator এর সামগ্রিক কর্মক্ষমতা নির্ধারণ করেতাপমাত্রার পরিবর্তনগুলি সরাসরি পিজো ইলেকট্রিক উপাদানগুলির অর্জনযোগ্য স্থানচ্যুতি এবং তাদের শারীরিক মাত্রাগুলি উভয়ই প্রভাবিত করে।

তাপমাত্রা হ্রাস হিসাবে, উভয় অবশিষ্ট স্ট্রেন (S_রেম) এবং বাধ্যতামূলক ক্ষেত্র (E)_রেমএটি কম তাপমাত্রায় পাইজো ইলেকট্রিক উপকরণগুলিতে বৃহত্তর মেরুকরণ স্থিতিশীলতার ইঙ্গিত দেয়, তবে একই সাথে নিয়ন্ত্রণের চ্যালেঞ্জগুলি প্রবর্তন করে।নিম্ন তাপমাত্রা বিপোলার স্ট্রেন্স কার্ভকেও সমতল করে দেয়, বিপোলার ড্রাইভের অধীনে অনুরূপ সামগ্রিক স্ট্রেন প্রশস্ততা বজায় রেখে ইউনিপোলার অপারেশনে স্ট্রেনকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে।

উল্লেখযোগ্যভাবে, পিজো ইলেকট্রিক সিরামিকগুলি নেতিবাচক তাপীয় প্রসারণ সহগ প্রদর্শন করে।পাইজো ইলেকট্রিক উপকরণ কম তাপমাত্রায় প্রসারিতএই অস্বাভাবিক তাপীয় আচরণ polarisation ডিগ্রী সঙ্গে দৃঢ়ভাবে correlates - আরো সম্পূর্ণ polarisation প্রভাব জোরদার।তাপমাত্রা ওঠানামা থেকে কাঠামোগত বিকৃতি রোধ করার জন্য স্পষ্টতা যন্ত্র নকশা এই অনন্য বৈশিষ্ট্য অ্যাকাউন্ট নিতে হবে.

সমসাময়িক মাল্টিলেয়ার সিরামিক অ্যাকচুয়েটরগুলি ব্যতিক্রমী পারফরম্যান্স এবং নির্ভরযোগ্যতা প্রদর্শন করে, কুরি তাপমাত্রা 350 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছে যায়।এটি বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসীমা জুড়ে সর্বনিম্ন পরামিতি বৈচিত্র্য সক্ষম, উচ্চ তাপমাত্রায় স্থানচ্যুতির হার 0.05%/K পর্যন্ত কম।

যাইহোক, ক্রায়োজেনিক পরিবেশে উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জ রয়েছে। তরল হিলিয়াম তাপমাত্রায়, ইউনিপোলার চালিত পিজো ইলেকট্রিক অ্যাকচুয়েটরগুলি তাদের ঘরের তাপমাত্রার স্থানচ্যুতির মাত্র 10-15% উত্পাদন করতে পারে।বাইপোলার ড্রাইভিং এই সীমাবদ্ধতা অতিক্রম করতে পারে, কিন্তু কম তাপমাত্রায় কন্ডিশনার ক্ষেত্রের বৃদ্ধি থেকে ক্ষতি রোধ করার জন্য সাবধানে ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।

থার্মাল ড্রিফট একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় যা সুনির্দিষ্ট পজিশনিং সিস্টেমে বিবেচনা করা হয়। যদিও বন্ধ লুপ সার্ভো কন্ট্রোল আংশিকভাবে অ-রৈখিকতা, হিস্টেরিসিস, ক্রপ এবং তাপীয় ড্রিফট হ্রাস করতে পারে,সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ অর্জনের জন্য প্রায়ই কিছু স্থানচ্যুতি ক্ষমতা ত্যাগ করতে হয়কার্যকর সমাধানগুলি অপ্টিমাইজড উপাদান নির্বাচন, actuator ধরনের এবং সক্রিয় বা প্যাসিভ তাপমাত্রা ক্ষতিপূরণের জন্য সিস্টেম ডিজাইন একত্রিত করে।

সমস্ত সিরামিক বাঁক actuators symmetrical কাঠামো থেকে উপকৃত হয় যা স্থানচ্যুতি-নির্দেশ তাপীয় ড্রাইভ হ্রাস। বিভিন্ন encapsulation বিকল্প আরও অপারেশন পরিসীমা প্রসারিত।স্ট্যান্ডার্ড বন্ডড অ্যাকচুয়েটর সাধারণত -20°C থেকে 85°C এর মধ্যে কাজ করে, যখন উন্নত মাল্টিলেয়ার পণ্যগুলি -40 °C থেকে 150 °C পর্যন্ত কাজ করতে পারে। বিশেষ ওয়েল্ডিং কৌশলগুলি -271 °C থেকে 200 °C পর্যন্ত প্রায় 500K পর্যন্ত কাজ করতে সক্ষম করে।

উপকরণ এবং প্যাকেজিংয়ের ক্রমাগত উদ্ভাবন তাপীয় কর্মক্ষমতা উন্নত করে। সম্পূর্ণ সিরামিক স্ট্যাক অ্যাকচুয়েটরগুলি -2.5 পিপিএম / কে এর আশেপাশে তাপীয় প্রসারণ সহগ প্রদর্শন করে,যখন ধাতব-শেষ প্লেট সংস্করণগুলি আঠালো স্তরগুলির অ-রৈখিক প্রভাবের কারণে ইতিবাচক সহগগুলি প্রদর্শন করে.

মূল গবেষণার দিকগুলির মধ্যে রয়েছে কিউরি তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং তাপ সংবেদনশীলতা হ্রাস করার জন্য পিজো ইলেকট্রিক উপাদান ফর্মুলেশন পরিমার্জন,তাপীয় চাপের প্রভাবকে কমিয়ে আনার জন্য বিশেষায়িত ইনক্যাপসুলেশন ডিজাইন, এবং রিয়েল টাইম ডিসপ্লেসমেন্ট অ্যাডজাস্টমেন্টের জন্য সুনির্দিষ্ট তাপমাত্রা ক্ষতিপূরণ সার্কিট।

তাপমাত্রা পিজো ইলেকট্রিক অ্যাকচুয়েটরের পারফরম্যান্সের একটি মূল কারণ। তাপীয় প্রক্রিয়াগুলির ব্যাপক বোঝার মাধ্যমে এবং কার্যকর নিয়ন্ত্রণ কৌশল বাস্তবায়নের মাধ্যমে,এই উপাদানগুলি চাহিদাপূর্ণ অপারেশনাল পরিবেশে ব্যতিক্রমী কার্যকারিতা সরবরাহ করতে পারে.