Efek Piezoelektrik pada Sensor Knock Mobil

Teknisimobil.com – Salam hormat bagi kalian semua sahabat teknisi mobil. Kali ini saya akan menjelaskan efek piezoelektrik pada sensor knock mobil yang merupakan bagian penting dari sensor-sensor mobil. Pada bagian sebelumnya, saya telah menjelaskan cara kerja knock sensor mobil termasuk bagian-bagiannya. Untuk melihat penjelasan lengkap silahkan Anda menonton video di bagian akhir artikel ini. Terimakasih….!!!

Efek Piezoelektrik pada Sensor Knock

Tekan kristal tertentu (seperti kuarsa) dan Anda dapat membuat aliran listrik melewatinya. Kebalikannya biasanya benar juga: jika Anda melewati listrik melalui kristal yang sama, mereka “menekan diri” dengan bergetar bolak-balik. Singkatnya, ini disebut piezoelectricity, tetapi demi ilmu pengetahuan, mari kita memiliki definisi formal.

Piezoelektrik (juga disebut efek piezoelektrik) adalah penampakan potensial listrik (tegangan, dengan kata lain) melintasi sisi-sisi kristal ketika Anda mengalami tekanan mekanis (dengan menekannya).

Dalam praktiknya, kristal menjadi semacam baterai kecil dengan muatan positif pada satu sisi permukaan dan muatan negatif pada sisi berlawanan; arus mengalir jika kita menghubungkan dua sisi bersama untuk membuat sirkuit. Dalam efek piezoelektrik terbalik, kristal menjadi tertekan secara mekanis (berubah bentuk) ketika tegangan diterapkan pada permukaan yang berlawanan.

Apa yang menyebabkan piezoelektrik?

Pikirkan kristal dan Anda mungkin membayangkan bola (atom) pada batang tegar (ikatan yang menyatukannya), sedikit seperti bingkai panjat. Sekarang, oleh kristal, para ilmuwan tidak harus berarti potongan-potongan batu yang menarik yang Anda temukan di toko-toko suvenir: kristal adalah nama ilmiah untuk setiap padatan yang atom atau molekulnya disusun dengan cara yang sangat teratur berdasarkan pengulangan tanpa akhir dari atom dasar yang sama, blok bangunan (disebut sel satuan). Jadi sebongkah besi sama seperti kristal seperti sepotong kuarsa. Dalam kristal, apa yang kita miliki sebenarnya kurang seperti bingkai panjat (yang tidak harus memiliki struktur yang teratur dan berulang) dan lebih seperti wallpaper bermotif tiga dimensi.

Pada sebagian besar kristal (seperti logam), sel satuan (unit berulang dasar) simetris; dalam kristal piezoelektrik, tidak. Biasanya, kristal piezoelektrik netral secara listrik: atom di dalamnya mungkin tidak diatur secara simetris, tetapi muatan listriknya seimbang sempurna: muatan positif di satu tempat menegasikan muatan negatif di dekatnya. Namun, jika Anda menekan atau meregangkan kristal piezoelektrik, Anda merusak strukturnya, mendorong beberapa atom lebih dekat bersama-sama atau lebih jauh, mengganggu keseimbangan positif dan negatif, dan menyebabkan muatan listrik bersih muncul. Efek ini membawa melalui seluruh struktur sehingga muatan positif dan negatif nampak pada sisi luar kristal yang berlawanan.

Efek reverse-piezoelectric terjadi dengan cara yang berlawanan. Letakkan tegangan di kristal piezoelektrik dan Anda membuat atom di dalamnya “tekanan listrik.” Mereka harus bergerak untuk menyeimbangkan kembali diri mereka sendiri — dan itulah yang menyebabkan kristal piezoelektrik berubah bentuk (sedikit berubah bentuk) ketika Anda meletakkan tegangan di atasnya.

Cara kerja piezoelektrik

Berikut ini adalah animasi singkat yang menunjukkan bagaimana piezoelektrik terjadi. Ini agak disederhanakan, tetapi memberi Anda ide dasar:

1. Biasanya, muatan dalam kristal piezoelektrik benar-benar seimbang, bahkan jika mereka tidak diatur secara simetris.

2. Efek dari muatan tersebut benar-benar dihilangkan, tanpa meninggalkan muatan total pada permukaan kristal. (Lebih khusus, momen dipol listrik — garis vektor yang memisahkan muatan berlawanan — justru membatalkan satu sama lain.)

3. Jika Anda menekan kristal (secara besar-besaran berlebihan dalam gambar di atas), Anda memaksakan muatannya tidak seimbang.

4. Sekarang efek dari muatan (momen dipolnya) tidak lagi membatalkan satu sama lain dan muatan positif dan negatif muncul pada permukaan kristal yang berlawanan. Dengan menekan kristal, Anda telah menghasilkan tegangan di seluruh wajah yang berlawanan — dan itu piezoelektrik!

Untuk lebih lengkapnya, silahkan lihat pada video penjelasan berikut ini:

(1) Comment

  1. Pingback: Avanza Loyo Akibat Sensor Knock - Penjelasan-Teknisimobil.com

Leave a Reply

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *