压电陶瓷的压电原理和用途
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。
压电陶瓷片是一种电声换能器,既可将声波或超声波的机械能转换成电信号,亦可将电信号转换成声波或超声波。
压电超声探头的原理有点像雷达,压电陶瓷片在某一时刻发出超声波,超声波碰到物体后反射回来,探头转换成接收模式,将反射回来的超声波转换成电压信号。超声波的频率及被探测物体的质量变化将导致探头的输出信号的变化。现代压电超声探头由两组压电陶瓷片组成,在某一时刻一组压电陶瓷片发出超声波,而另一组压电陶瓷片接收超声波。
压电陶瓷片的谐振频率与其尺寸,厚度及材料有关,一般来讲较小,较厚及较硬的压电陶瓷片有较高的谐振频率。对超声波来讲应大于20kHz。
希望以上解释有帮助。