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压电陶瓷换能器的压电效应

2022-11-25 03:34:14

压电陶瓷换能器是一种人工焙烧制造的可应用于多领域的多晶材料。通过外加电场和外部施加压力的作用,使材料的外部弹性形变和内部电级化发生相互转换,称为电致伸缩效应。烧结而成的铁电体通过电场的极化处理,让杂乱的内部极化现象变得规律有序,产生压电特性。


钛酸铅的结构呈对称结构分布。在温度高于居里温度时,钛酸铅晶体处于一种对称结构,即正方体顺电结构,钛离子此时为于结构的正中心位置,整个晶体此时是没有任何极性的。当温度低于居里温度时,晶体结构发生变化,处于长方体状态,不再处于对称状态,称为铁电结构。


压电陶瓷换能器

此时如果有外加电场的作用,晶体就会产生极化现象。超声技术是一种广泛使用的无损检测技术,它以声学理论为基础,不断应用于电子、通信、医学、生物及物理领域。在现代检测技术中,利用超声技术研制的换能器以其灵敏度高、精度高等优点正在越来越受到人们的关注。


检测过程中常用的换能器有:压电式换能器、磁致伸缩换能器、电磁声换能器和激光换能器。常用的是压电换能器,它的核心部件就是压电晶片。压电晶片可以在压力的作用下发生形变,从而导致晶片本身发生极化,在晶片表面出现正负束缚电荷,此效应为压电效应。


并且压电效应具有可逆性,即对晶片施加电压后会发生形变。在检测过程中,利用超声探头的逆压电效应可以产生超声波,利用压电效应达到接收超声波的目的。压电陶瓷超声换能器很早就进入了人们的研究视野,它制作方便,可操控强,灵敏度高,机电耦合性好。基于压电陶瓷开发的换能器,包括功率超声换能器和检测超声换能器。






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