压电陶瓷的原理是什么

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。

压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号。它实际上是一种经过极化处理的、具有压电效应的铁电陶瓷。所谓压电效应是指某些介质在受到机械压力时，哪怕这种压力微小得像声波振动那样小，都会产生压缩或伸长等形状变化，引起介质表面带电，这是正压电效应。反之，施加激励电场，介质将产生机械变形，称逆压电效应。也就是说，压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能。19世纪末法国人发现了压电效应。20世纪40年代第一个压电陶瓷材料--钛酸钡出现。60年代到70年代，压电陶瓷不断改进，应用广泛。压电陶瓷材料通常做成长方体。当某一方向上的对应两面受到外力作用时，在压电陶瓷的这两面上就会出现电荷堆积，电量的大小与受力的大小成正比。此时压电陶瓷相当于一个以压电材料为介质的电容器。电容两端的开路电压U=Q/C，Q为极板上电荷量的大小，与所受外力成正比，一般电量Q很小，因此感应出的U也很小。电路检测检测出U的变化，就可以知道是否受到振动了。平时，压电陶瓷片无电压信号输出，继电器不动作，报警器不发声，报警器处于警戒状态。当外部产生机械振动声音，压电陶瓷片检测到振动声并将其变换成电压信号，此电压信号经放大后使继电器动作，继电器触点闭合，报警器电路接通，从而高声警报。

压电效应是通过使压电晶体产生形变，从而使其内部电荷发生极化，进而带电的现象。如果此过程反之，即为逆压电效应。产生这种效应，是因为晶体结构的非中心对称性，也就是说，在无形变时，晶体电荷是不存在极化的，但一旦沿某一方向形变，内部的电荷便不再对称，从而产生极化。打火机中便是装有这样的压电材料，您所说的“打火”，其实就是“击穿”，因为任何材料，或者说介质，都会有一个介电常数，其反映了介质的介电性能。如果介电场强超过一定值，介质便失去介电性能成为导体。这样，“打火机打火”现象便可解释为：外力按动打火机按钮，使压电晶体发生形变，形变导致晶体内部电荷极化，产生电场，此电场可看作空气的介电场强，因为场强很大，而空气介电常数较小，故而形成“电击穿”，在打火机与金属间产生“电火花”。

压电陶瓷片是蜂鸣片（器）的主要部件，所以称之为压电元件。

压电陶瓷片之所以能够发出蜂鸣的声音，是利用了压电效应的原理。

压电效应有正压电效应和逆压电效应二种。

压电效应：当给压电陶瓷片施加一个外力时，压电片会产生电荷，这种现象称为正压电效应： 压力——电压。

反之，当给压电片施加电场时，压电陶瓷片会产生机械变形，而且其应变与电场强度成正比，这称为逆压电效应，施加的电场强度越强，振动的幅度越大。

这种现象称为逆压电效应：电压——压力，各种压电陶瓷的器件均是利用这一特性而工作的。

所以蜂鸣片（器）是一个电压元件，也就是说在器件上施加的电压越大，器件的响度也会越高。

打火机内部有一个压电陶瓷元件，压电陶瓷片在受到外力时会产生电压，电压的高低取决于瞬间对他施加的力，打火机内部有一个压力弹簧。当

人的手指对他加压到一定力度时，弹簧瞬间对压电陶瓷片释放压力，使得压电陶瓷片两端产生几千伏的高压，形成高压放电电弧，点燃打火机内部的气体。

1、压电陶瓷属于电容性负载，集振荡与发声为一体的器件。它的基板是金属铜片，厚度会影响陶瓷片振动的强度：【薄一点输出功率要相对大一点】2、压电陶瓷片的厚度，对电压没有影响，但对陶瓷片的电容有影响：越厚、电容越小。 另外，根据金属片的振动特点看，【直径越大，振幅就越大，输出功率相对较大】。