压电式换能器基础知识解析

压电式换能器是使用某些单晶资料的压电效应和某些多晶资料的电致弹性效应来将电能与声能进行彼此转化的...。

  压电式换能器是使用某些单晶资料的压电效应和某些多晶资料的电致弹性效应来将电能与声能进行彼此转化的器材。因其电声效率高、功率容量大及结构和形状可以精确的经过不同的使用别离进行规划，在功率超声范畴使用广泛。

  压电效应 某些单晶资料的结构具有非对称特性，当这些资料遭到外加应力效果而发生应变时，其内部晶格结构的改变（形变）会损坏本来微观表现为电中性的状况，发生极化电场（电极化），所发生的电场（电极化强度）与应变的巨细成正比。这种现象称为正压电效应，它是由居里兄弟于1880年发现的。随后，在1881年又进一步发现这类单晶资料还具有逆压电效应，即具有正压电效应的资料在遭到外加电场效果时，会有应力和应变发生，其应变与外电场的巨细成正比。

  压电效应是晶体结构的一个特性，它与晶体结构的非对称性有关，而压电效应的巨细及性质则与施加的应力或电场对晶体结晶轴的相对方向有关。

  具有压电效应的单晶资料品种许多，最常用的如天然石英（sio2）晶体，以及人工单晶资料如硫酸锂（li2so4）、铌酸锂（linbo3）等等。

  电致弹性效应 某些多晶资猜中存在有自发构成的分子集团，即所谓“电畴”，它具有必定的极化，而且沿极化方向的长度往往与其他方向的长度不同。当有外加电场效果时，电畴会发生滚动，使其极化方向与外加电场方向趋于共同，从而使该资料沿外加电场方向的长度将发生显着的改变，表现为弹性应变。这种现象称为电致弹性效应。

  电致弹性效应也有逆效应，即具有电致弹性效应的多晶资料在饱尝外加应力发生应变时，其总的极化强度将会发生显着的改变，即表现为电极化（发生电场）。

  压电式换能器的主要特征是电声转化效率高，特别是接纳灵敏度较高，但其机械强度较低（脆性大），因而在大功率使用上遭到限制（不过现在的最新技能已能到达数百瓦到上千瓦的声辐射功率）。此外，某些单晶资料简单溶于水而失效（水解）。

  压电换能器是一般不分正负极的。由于压电换能器都是沟通驱动。但像清洗，焊接换能器，为了便利，一般把跟前后盖板衔接的电极认为是负极。检测用的换能器，如果是金属外壳的，一般会把金属外壳跟压电换能器其间一级接在一同，当屏蔽用，这个当负极。

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