Het belangrijkste verschil tussen piëzo-elektrisch en piëzo-resistief is dat piëzo-elektrisch verwijst naar de aanwezigheid van elektrische polarisatie die het gevolg is van de toepassing van mechanische spanning, terwijl piëzo-resistief verwijst naar de aanwezigheid van een verandering in de elektrische weerstand van een halfgeleider bij het toepassen van mechanische spanning.
Piezo-elektriciteit is de elektrische lading die zich ophoopt in sommige vaste materialen, waaronder kristallen, sommige soorten keramiek en biologische materialen, waaronder botten, DNA en eiwitten. Piëzoresistief effect is het tegenovergestelde van dit fenomeen.
Wat is piëzo-elektrisch?
Piezo-elektrisch verwijst naar de aanwezigheid van elektrische polarisatie die het gevolg is van de toepassing van mechanische spanning. Dit fenomeen staat bekend als piëzo-elektriciteit. Piëzo-elektriciteit is de elektrische lading die zich ophoopt in sommige vaste materialen, waaronder kristallen, sommige soorten keramiek en biologische materialen die botten, DNA en eiwitten bevatten. Deze accumulatie van elektrische ladingen vindt plaats als reactie op uitgeoefende mechanische spanning. Met andere woorden, de piëzo-elektriciteit is elektriciteit die afkomstig is van de druk en latente warmte.
Figuur 01: Een piëzo-elektrische balans
Over het algemeen komt het piëzo-elektrische effect van de lineaire elektromechanische interactie tussen mechanische en elektrische fasen in de kristallijne materialen zonder inversiesymmetrie. Bovendien kan het piëzo-elektrische effect worden geïdentificeerd als een omkeerbaar proces. Met andere woorden, materialen die het piëzo-elektrische effect kunnen vertonen, kunnen ook het omgekeerde van het piëzo-elektrische effect vertonen. Het omgekeerde proces is de interne generatie van een mechanische spanning die afkomstig is van het aangelegde elektrische veld.
Als we kijken naar de geschiedenis van dit effect, werd het voor het eerst ontdekt door de Franse natuurkundigen Jacques en Pierre Curie in 1880. Sindsdien heeft dit effect vele toepassingen gehad, waaronder de productie en detectie van geluid, inkjetprinten, generatie van hoogspanningselektriciteit, microbalansen, enz.
Wat is piëzoresistief?
Piëzoresistief verwijst naar de aanwezigheid van een verandering in de elektrische weerstand van een halfgeleider bij het toepassen van mechanische spanning. Dit is het tegenovergestelde van het piëzo-elektrische effect. Het kan alleen een verandering in de elektrische weerstand veroorzaken (niet in de elektrische potentiaal). Het piëzoresistieve effect werd voor het eerst ontdekt door Lord Kelvin in 1856 met behulp van meta-apparaten onder toepassing van een mechanische belasting.
In geleiders en halfgeleiders zijn veranderingen in de interatomaire afstand het gevolg van het spanningseffect van de bandgaps, waardoor de elektronen gemakkelijk naar de geleidingsband kunnen gaan. Deze beweging resulteert in een verandering in de soortelijke weerstand van materialen.
Meestal treedt piëzoweerstand in metalen op als gevolg van de verandering van geometrie, die voortkomt uit de toepassing van mechanische spanning. Zelfs als het piëzoresistieve effect in sommige materialen klein is, is het niet te verwaarlozen. We kunnen het piëzoresistieve effect eenvoudig berekenen met behulp van de volgende vergelijking, die is afgeleid van de wet van Ohm.
In de bovenstaande vergelijking is R de weerstand, is de soortelijke weerstand, is l de lengte van de geleider en is A de doorsnede van de stroom.
Wat is het verschil tussen piëzo-elektrisch en piëzoresistief?
Piezo-elektrisch en piëzoresistief zijn termen die tegengesteld zijn aan elkaar. Het belangrijkste verschil tussen piëzo-elektrisch en piëzo-resistief is dat piëzo-elektrisch verwijst naar de aanwezigheid van elektrische polarisatie die het gevolg is van de toepassing van mechanische spanning, terwijl piëzo-resistief verwijst naar de aanwezigheid van een verandering in de elektrische weerstand van een halfgeleider bij het toepassen van mechanische spanning.
De volgende tabel vat het verschil tussen piëzo-elektrisch en piëzoresistief samen.
Samenvatting – Piëzo-elektrisch versus piëzoresistief
Piezo-elektrisch en piëzoresistief zijn termen die tegengesteld zijn aan elkaar. Het belangrijkste verschil tussen piëzo-elektrisch en piëzo-resistief is dat piëzo-elektrisch de aanwezigheid van elektrische polarisatie betekent die het gevolg is van de toepassing van mechanische spanning, terwijl piëzo-resistief de aanwezigheid van een verandering in de elektrische weerstand van een halfgeleider betekent bij het toepassen van mechanische spanning.
