Ključna razlika med piezoelektričnim in piezorrezistivnim je, da se piezoelektrični nanaša na prisotnost električne polarizacije, ki je posledica uporabe mehanske obremenitve, medtem ko se piezoelektrični nanaša na prisotnost spremembe električne upornosti polprevodnika pri uporabi mehanskih precedite.
Piezoelektričnost je električni naboj, ki se kopiči v nekaterih trdnih materialih, vključno s kristali, nekaterimi vrstami keramike in biološkimi materiali, ki vključujejo kosti, DNK in beljakovine. Piezorezistivni učinek je nasprotje tega pojava.
Kaj je piezoelektrični?
Piezoelektrični se nanaša na prisotnost električne polarizacije, ki je posledica uporabe mehanske obremenitve. Ta pojav je znan kot piezoelektričnost. Piezoelektričnost je električni naboj, ki se kopiči v nekaterih trdnih materialih, vključno s kristali, nekaterimi vrstami keramike in biološkimi materiali, ki vključujejo kosti, DNK in beljakovine. To kopičenje električnih nabojev se pojavi kot odziv na uporabljeno mehansko obremenitev. Z drugimi besedami, piezoelektričnost je elektrika, ki izvira iz tlaka in latentne toplote.
Slika 01: Piezoelektrična tehtnica
Na splošno piezoelektrični učinek izhaja iz linearne elektromehanske interakcije med mehanskimi in električnimi fazami v kristalnih materialih, ki nimajo inverzijske simetrije. Poleg tega je piezoelektrični učinek mogoče prepoznati kot reverzibilen proces. Z drugimi besedami, materiali, ki lahko pokažejo piezoelektrični učinek, lahko pokažejo tudi obratni učinek piezoelektričnega učinka. Obratni proces je notranje ustvarjanje mehanske napetosti, ki izvira iz uporabljenega električnega polja.
Ko upoštevamo zgodovino tega učinka, sta ga prva odkrila francoska fizika Jacques in Pierre Curie leta 1880. Vse od takrat ima ta učinek veliko aplikacij, vključno s proizvodnjo in zaznavanjem zvoka, brizgalnim tiskanjem, ustvarjanjem visokonapetostne električne energije, mikrotehtnic itd.
Kaj je piezorezistivno?
Piezorezistivno se nanaša na prisotnost spremembe električne upornosti polprevodnika ob mehanski obremenitvi. To je nasprotje piezoelektričnega učinka. Lahko povzroči spremembo le električnega upora (ne električnega potenciala). Piezorezistivni učinek je prvi odkril Lord Kelvin leta 1856 z uporabo meta naprav pod mehansko obremenitvijo.
V prevodnikih in polprevodnikih so spremembe v medatomskih razmikih posledica deformacijskega učinka presledkov med pasovi, zaradi česar se elektroni zlahka premaknejo v prevodni pas. Posledica tega gibanja je sprememba upornosti materialov.
Običajno se piezorezistiteta v kovinah pojavi zaradi spremembe geometrije, ki izhaja iz uporabe mehanske obremenitve. Tudi če je piezorezistivni učinek v nekaterih materialih majhen, ni zanemarljiv. Piezorezistivni učinek lahko preprosto izračunamo z naslednjo enačbo, ki izhaja iz Ohmovega zakona.
V zgornji enačbi je R upor, je upornost, l je dolžina prevodnika in A je površina prečnega prereza toka.
Kakšna je razlika med piezoelektričnim in piezorezistivnim?
Piezoelektrični in piezorezistivni sta izraza, ki sta si nasprotna. Ključna razlika med piezoelektričnim in piezorezistivnim je, da se piezoelektrični nanaša na prisotnost električne polarizacije, ki je posledica uporabe mehanske obremenitve, medtem ko se piezoelektrični nanaša na prisotnost spremembe električne upornosti polprevodnika ob uporabi mehanske obremenitve.
Naslednja tabela povzema razlike med piezoelektričnimi in piezorezistivnimi.
Povzetek – Piezoelektrični vs. Piezorezistivni
Piezoelektrični in piezorezistivni sta izraza, ki sta si nasprotna. Ključna razlika med piezoelektričnim in piezorezistivnim je v tem, da piezoelektrični pomeni prisotnost električne polarizacije, ki je posledica uporabe mehanske obremenitve, medtem ko piezoelektrični pomeni prisotnost spremembe električne upornosti polprevodnika pri uporabi mehanske obremenitve.
