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Capteurs piézoélectriques: Quantités mécaniques et électriques

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Dans cours

EE-511: Sensors in medical instrumentation

Fundamental principles and methods used for physiological signal conditioning. Electrode, optical, resistive, capacitive, inductive, and piezoelectric sensor techniques used to detect and convert physiological information to electrical signals. Medical dev ...

Description

Cette séance de cours couvre les principes des capteurs piézoélectriques, en se concentrant sur les quantités mécaniques et électriques. Il traite des composantes du stress, de la polarisation et des coefficients piézoélectriques, avec des exemples utilisant des matériaux comme le quartz et la céramique.

Enseignant·e·s (2)

Anisoara Ionescu

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Sebastian Mayr, Dario Sciacca, Hojjat Karami A co-dirigé les thèses EPFL de Abolfazl Soltani, Gaëlle Prigent Cours Circuits et systèmes électroniques EE-336 L'objectif de ce cours est l'étude approfondi des circuits et systèmes électroniques utilisant le concept fondamental de la réaction (feedback), en mettant l'accent sur les applications pratiques. Le cours aborde aussi les principes fondamentaux des conversions A/N et N/A et leurs architectur

Kamiar Aminian

Expertise Biomechanics of human movement Wearable Technology / Inertial sensors Gait Analysis / Physical Activity Monitoring Physical activity Patterns Sport Performance Orthopedics / Rehabilitation engineering Fall Prevention in Elderly Motor function in Parkinson disease Physical behavior in chronic pain Expertise Biomechanics of human movement Wearable Technology / Inertial sensors Gait Analysis / Physical Activity Monitoring Physical activity Patterns Sport Performance Orthopedics / Rehabilitation engin

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Concepts associés (32)

Piézoélectricité

La piézoélectricité (du grec πιέζειν, piézein, presser, appuyer) est la propriété que possèdent certains matériaux de se polariser électriquement sous l’action d’une contrainte mécanique et réciproquement de se déformer lorsqu’on leur applique un champ électrique. Les deux effets sont indissociables. Le premier est appelé effet piézoélectrique direct ; le second effet piézoélectrique inverse. Cette propriété trouve un très grand nombre d’applications dans l’industrie et la vie quotidienne.

Matériau

vignette|Grandes classes de matériaux. Les matériaux minéraux sont des roches, des céramiques ou des verres. Les matériaux métalliques sont des métaux ou des alliages. Un matériau est toute matière utilisée pour réaliser un objet au sens large. Ce dernier est souvent une pièce d'un sous-ensemble. C'est donc une matière sélectionnée à l'origine en raison de propriétés particulières et mise en œuvre en vue d'un usage spécifique.

Polarisation (diélectrique)

La polarisation (ou plus précisément le vecteur polarisation) est une grandeur physique macroscopique vectorielle utilisée dans l'étude des propriétés des matériaux diélectriques. Elle désigne la densité volumique de moment dipolaire électrostatique. Son unité dans le Système international est le C/m. Ce concept a été introduit par Faraday alors qu'il étudiait le comportement des isolants électriques dans des champs électrostatiques. Dans un diélectrique parfait, il n'existe pas de charges électriques libres.

Tenseur des contraintes

Le tenseur des contraintes est un tenseur d'ordre 2 utilisé en mécanique des milieux continus pour caractériser l'état de contrainte, c'est-à-dire les efforts intérieurs mis en jeu entre les portions déformées d'un milieu. Le terme a été introduit par Cauchy vers 1822. Comme les efforts intérieurs sont définis pour chaque surface coupant le milieu (on parle d'ailleurs également d'efforts surfaciques), le tenseur est défini localement, en chaque point du solide. L'état de contrainte du solide est donc représenté par un champ tensoriel.

Science des matériaux

La science des matériaux repose sur la relation entre les propriétés, la morphologie structurale et la mise en œuvre des matériaux qui constituent les objets qui nous entourent (métaux, polymères, semi-conducteurs, céramiques, composites, etc.). Elle se focalise sur l'étude des principales caractéristiques des matériaux, ainsi que leurs propriétés mécaniques, chimiques, électriques, thermiques, optiques et magnétiques. La science des matériaux est au cœur de beaucoup des grandes révolutions techniques.

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Séances de cours associées (64)

Les relations constitutives dans les matériaux

Couvre les relations constitutives dans les matériaux, les effets induits, les charges connexes et les réponses non linéaires.

Thermomécanique : problèmes thermiques et mécaniques

Explore les problèmes thermiques et mécaniques en thermomécanique, couvrant l'équation de la chaleur, la déformation totale et la modélisation de l'analyse des contraintes.

Contraintes normales: Stress interne et contrainte

Introduit des contraintes internes et des contraintes, des propriétés de matériaux et des considérations de conception pour les charges axiales et le cisaillement direct.

Mécanique de dislocation

Explore la mécanique des dislocations dans les matériaux, y compris leur mouvement, leur interaction et leur impact sur les propriétés des matériaux.

Propriétés des matériaux et courbes contrainte-déformation

Explore les propriétés des matériaux, les courbes contrainte-déformation, la concentration de contraintes et les critères de défaillance en mécanique structurale.

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Piézoélectricité

Matériau

Polarisation (diélectrique)

Tenseur des contraintes

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