压电陶瓷片的工作原理
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。
压电陶瓷换能器的原理是:当对这种陶瓷片施加压力或拉力,它的两端会产生极性相反的电荷,通过回路而形成电流。这种效应称为压电效应。如果把用这种压电陶瓷做成的换能器放在水中,那么在声波的作用下,在其两端便会感应出电荷来,这就是声波接收器。而且,压电效应是可逆的,假如在压电陶瓷片上施加一个交变电场,陶瓷片就会时而变薄时而变厚,同时产生振动,发射声波。这样超声波发射器的问题也就解决了。
压电变压器是无法在直流电压激励下工作的,跟传统电磁变压器一样,必须要交流电才可以工作,其基本原理就是两个电容器的耦合,这一点跟电磁变压器的两个电感的耦合是一样的,只是中间能量传递的介质不同,压电变压器是通过超声场传递能量,而电磁变压器是通过电磁场。
一般压电变压器工作在几十KHz以上,但近几年也有突破到10几Hz的产品。
压电变压器的功率范围 ~~~200W,甚至更高,主要取决于你用何种振动模态。如上面所提及的其实是厚度或者径向振模的压电变压器,还有弯曲、剪切、轮廓等各种振模。、
压电变压器是一种极具冲击力的新型替代器件,只是目前研究者多是材料或者工艺背景,应用方面的研究太少、太差。