工作原理
上一节
下一节
学习目标:

1、压电效应
对某些电介质沿一定方向施以外力使其变形时,其内部将产生极化而使其表面出现电荷集聚的现象,也称为正压电效应,是机械能转变为电能。
2、逆压电效应
当在片状压电材料的两个电极面上加上交流电压,那么压电片将产生机械振动,即压电片在电极方向上产生伸缩变形,压电材料的这种现象称为电致伸缩效应。
将电能转变为机械能。
3、压电材料
(1)石英晶体(单晶体)
石英晶体的化学成分是SiO2,石英晶体是各向异性材料,不同晶向具有各异的物理特性。用X、Y、Z轴来描述。

Z轴:是通过锥顶端的轴线,是纵向轴,称为光轴,沿该方向受力不会产生压电效应。
X轴:经过六棱柱的棱线并垂直于Z轴的轴为X轴,称为电轴(压电效应只在该轴的两个表面产生电荷集聚),沿该方向受力产生的压电效应称为“纵向压电效应”。
Y轴:与X、Z轴同时垂直的轴为Y轴,称为机械轴(该方向只产生机械变形,不会出现电荷集聚)。沿该方向受力产生的压电效应称为“横向压电效应”。


(2)压电陶瓷(多晶体)

压电陶瓷的压电系数比石英晶体大得多(即压电效应更明显),因此用它做成的压电式传感器的灵敏度较高,但稳定性、机械强度等不如石英晶体。
压电陶瓷材料有多种,最早的是钛酸钡(BaTiO3),现在最常用的是锆钛酸铅(PbZrO3-PbTiO3,简称PZT,即Pb、Zr、Ti三个元素符号的首字母组合)等,前者工作温度较低(最高70℃),后者工作温度较高,且有良好的压电性,得到了广泛应用。
(3)压电高分子材料
4、PPT

