一片压电陶瓷能发出多少伏的电压，和多大的电流

当电压作用于压电陶瓷时，就会随电压和频率的变化产生机械变形。另一方面，当振动压电陶瓷时，则会产生一个电荷。利用这一原理，当给由两片压电陶瓷或一片压电陶瓷和一个金属片构成的振动器，所谓叫双压电晶片元件，施加一个电信号时，就会因弯曲振动发射出超声波。相反，当向双压电晶片元件施加超声振动时，就会产生一个电信号。基于以上作用，便可以将压电陶瓷用作超声波传感器。

1、压电陶瓷是低于额定电压，它都是可以工作的。

2、谐振频率和换能器的尺寸，材料都有关系。所加信号的频率要和压电陶瓷材料的谐振频率一致，效率才最高。

3、有压电材料的标准或者到压电材料的厂家网站上下载。

2.极大时刚好是S1和S2之间的距离为半波长的整数倍,极小值为四分之一波长的奇数倍.

3.因为是反射波与入射波干涉图像,如果不平行就无法叠加了,相位法理论上是可以的,应该

4.相位法好,因为是直线,比观察波峰直观。

压电陶瓷换能器的工作原理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。

扩展资料：

由于超声技术的非接触性等优点，尝试把压电陶瓷超声换能器应用在液体浓度检测系统当中。系统中的芯片采用的是Spartan 3E系列FPGA。压电陶瓷换能器在其中担当着发射信号和接收信号的重要功能。把换能器产生的一定频率和幅值的超声信号通过发射电路打入液体内部，经过液体对信号的衰减，从接收换能器端可以接收到带有液体浓度信息的信号。

再通过声衰减法的分析，有效得出液体的近似浓度。系统的软件设计包括主程序，超声测量程序，脉冲控制程序，脉冲收发程序，ADC采集控制程序以及时钟和报警程序。

压电陶瓷换能器

本实验采用压电陶瓷换能器来实现声压和电压之间的转换.它主要由压电陶瓷环片、轻金属铅（做成喇叭形状,增加辐射面积）和重金属（如铁）组成.压电陶瓷片由多晶体结构的压电材料锆钛酸铅制成.在压电陶瓷片的两个底面加上正弦交变电压,它就会按正弦规律发生纵向伸缩,从而发出超声波.同样压电陶瓷可以在声压的作用下把声波信号转化为电信号.压电陶瓷换能器在声—电转化过程中信号频率保持不变.

如图1所示,S1作为声波发射器,它把电信号转化为声波信号向空间发射.S2是信号接收器,它把接收到的声波信号转化为电信号供观察.其中S1是固定的,而S2可以左右移动.

共振法测量波长

由声源S1发出的声波（频率为 ）,经介质（空气）传播到S2,S2在接收声波信号的同时反射部分声波信号.如果接收面（S2）与发射面（S1）严格平行,入射波即在接收面上垂直反射,入射波与反射波相干涉形成驻波.反射面处是位移的波节,声压的波腹.改变接收器与发射源之间的距离 ,在一系列特定的距离上,空气中出现稳定的驻波共振现象.此时 等于半波长的整数倍,驻波的幅度达到极大；同时,在接收面上的声压波腹也相应地达到极大值.通过压电转换,产生的电信号的电压值也最大（示波器显示波形的幅值最大）.因此,若保持频率不变,通过测量相邻两次接收信号达到极大值时接收面之间的距离 ,即可得到该波的波长 （ ）,并用 计算出声速.

相位比较法测量波长

声源S1发出声波后,在其周围形成声场,声场在介质中任一点的振动相位是随时间而变化的,但它和声源振动的位相差 不随时间变化.

设声源方程可写成 ,距声源x处S2接收到的振动为 = cosω( － ),两处振动的位相差 ,若把两处振动分别输入到示波器x轴和y轴（如图2所示）,那么当 = ,即 =2 时,合振动为一斜率为正的直线.当 ,即 时,合振动为一斜率为负的直线.当x为其它值时,合振动为椭圆.移动S2,当其合振动为直线的图形斜率正、负更替变化一次,S2移动的距离 ,

则

时差法测量原理

以上两种方法测声速都是用示波器观察波谷和波峰,或观察两个波间的相位差,原理是正确的,但读数位置不易确定.较精确测量声速是用声波时差法.时差法在工程中得到了广泛的应用,它是将经脉冲调制的电信号加到发射换能器上,声波在介质中传播,经过 时间后,到达 距离处的接收换能器,所以可以用以下公式求出声波在介质中传播的速度见图3.速度

某些单晶材料的结构具有非对称特性，当这些材料在外加应力作用下发生应变时，其内部晶格结构（变形）的变化将破坏原来的电中性宏观状态，产生极化电场（电化），所产生的电场（电极化强度）与应变的大小成正比。这种现象被称为正压电效应，是1880年居里兄弟发现的。

随后，在1881年，人们进一步发现这种单晶材料也具有逆压电效应，即当正压电效应的材料受到外加电场的作用时，会有应力和应变产生，其应变与外电场的大小成正比。因压电换能器电声效率高、功率容量大以及结构和形状可以根据不同的应用分别进行设计，在功率超声领域应用广泛。

扩展资料：

压电换能器的主要特点是电声转换效率高，特别是接收灵敏度高，但其机械强度低（脆性大），因此在高功率应用中受到限制（不过目前的最新技术已能达到数百瓦到上千瓦的声辐射功率）。另外，一些单晶材料容易溶于水而失效（水解）。

压电换能器是不分正负极的。因为压电换能器是交流驱动的。但是，与清洗和焊接传感器一样，为了方便起见，与前后盖板连接的电极通常被视为负电极。用于检测的传感器，如果是金属外壳，通常将金属外壳与压电传感器连接，当屏蔽用，这个当负极。

参考资料来源：百度百科-压电式换能器

参考资料来源：百度百科-压电陶瓷换能器