Nyckelskillnaden mellan piezoelektrisk och piezoresistiv är att piezoelektrisk hänvisar till närvaron av elektrisk polarisation som är ett resultat av appliceringen av mekanisk spänning, medan piezoresistiv hänvisar till närvaron av en förändring i den elektriska resistiviteten hos en halvledare vid tillämpning av mekanisk stam.
Piezoelektricitet är den elektriska laddningen som ackumuleras i vissa fasta material, inklusive kristaller, vissa keramiska typer och biologiska material, som inkluderar ben, DNA och proteiner. Piezoresistiv effekt är motsatsen till detta fenomen.
Vad är piezoelektriskt?
Piezoelektrisk hänvisar till närvaron av elektrisk polarisering som är ett resultat av applicering av mekanisk påkänning. Detta fenomen är känt som piezoelektricitet. Piezoelektricitet är den elektriska laddningen som ackumuleras i vissa fasta material inklusive kristaller, vissa keramiska typer och biologiska material som inkluderar ben, DNA och proteiner. Denna ackumulering av elektriska laddningar uppstår som ett svar på pålagd mekanisk påkänning. Med andra ord är piezoelektriciteten elektricitet som kommer från trycket och latent värme.
Figur 01: En piezoelektrisk balans
Generellt kommer den piezoelektriska effekten från den linjära elektromekaniska interaktionen mellan mekaniska och elektriska faser i de kristallina materialen utan inversionssymmetri. Dessutom kan den piezoelektriska effekten identifieras som en reversibel process. Med andra ord, material som kan visa den piezoelektriska effekten kan också visa det omvända av den piezoelektriska effekten. Den omvända processen är den interna genereringen av en mekanisk påkänning som kommer från det applicerade elektriska fältet.
När man överväger historien om denna effekt, upptäcktes den först av de franska fysikerna Jacques och Pierre Curie 1880. Ända sedan dess har denna effekt haft många tillämpningar, inklusive produktion och detektering av ljud, bläckstråleutskrift, generering av högspänningselektricitet, mikrovågar, etc.
Vad är piezoresistiv?
Piezoresistiv hänvisar till förekomsten av en förändring i den elektriska resistiviteten hos en halvledare vid påförande av mekanisk påkänning. Detta är motsatsen till den piezoelektriska effekten. Det kan orsaka en förändring endast i det elektriska motståndet (inte i den elektriska potentialen). Den piezoresistiva effekten upptäcktes först av Lord Kelvin 1856 med hjälp av metaenheter under applicering av en mekanisk belastning.
I ledare och halvledare kommer förändringar i avståndet mellan atomerna från töjningseffekten av bandgapen, vilket gör det lätt för elektronerna att flytta till ledningsbandet. Denna rörelse resulterar i en förändring av resistiviteten hos material.
Vanligtvis uppstår piezoresistivitet i metaller på grund av förändringen av geometrin, som kommer från appliceringen av mekanisk stress. Även om den piezoresistiva effekten i vissa material är liten är den inte försumbar. Vi kan helt enkelt beräkna den piezoresistiva effekten med hjälp av följande ekvation, som är härledd från Ohms lag.
I ekvationen ovan är R resistansen, är resistiviteten, l är ledarlängden och A är strömflödets tvärsnittsarea.
Vad är skillnaden mellan piezoelektrisk och piezoresistiv?
Piezoelektrisk och piezoresistiv är termer som är motsatta varandra. Den viktigaste skillnaden mellan piezoelektrisk och piezoresistiv är att piezoelektrisk hänvisar till närvaron av elektrisk polarisation som är ett resultat av applicering av mekanisk spänning, medan piezoresistiv hänvisar till närvaron av en förändring i den elektriska resistiviteten hos en halvledare vid applicering av mekanisk belastning.
Följande tabell sammanfattar skillnaden mellan piezoelektrisk och piezoresistiv.
Sammanfattning – Piezoelektrisk vs piezoresistiv
Piezoelektrisk och piezoresistiv är termer som är motsatta varandra. Den viktigaste skillnaden mellan piezoelektrisk och piezoresistiv är att piezoelektrisk betyder närvaron av elektrisk polarisation som är ett resultat av appliceringen av mekanisk spänning, medan piezoresistiv betyder närvaron av en förändring i den elektriska resistiviteten hos en halvledare vid tillämpning av mekanisk belastning.
