压电片的作用和定义
压电陶瓷片是一种电子发音元件,在两片铜制圆形电极中间放入压电陶瓷介质材料,当在两片电极上面接通交流音频信号时,压电片会根据信号的大小频率发生震动而产生相应的声音来。
作用:
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。
压电陶瓷片的电容计算与瓷介电容器的容量计算是一样的,
采用平板电容器的计算公式,(注意单位)
C=ε×S/d
C—电容量(F)
ε—介质的介电系数(F/m)
S—电极面积(m2)
d—介质厚度(m)。
压电陶瓷的介质有钛酸钡、锆钛酸铅、铌镁酸铅等也可以制造瓷介电容器
有这样的装置,下面是专利号码和介绍:申请号/专利号: 200710070180本发明提供的采用压电陶瓷发电的装置,有压电陶瓷和与压电陶瓷电极连接的电能转换和储存电路,且有两片以上压电陶瓷堆砌在一起组成发电单元的芯件,发电单元芯件外包裹弹性材料构成发电单元,发电单元的形状为细长或扁长,发电单元一端有连接各压电陶瓷极点的电极,另一端为受力装置用以接受外界的作用力,另有一基板,发电单元安装在基板上,基板内有连接各发电单元电极的电能转换和储存电路的导体。其中发电单元受到外力作用时产生弯曲或扭曲变形,使压电陶瓷相互之间产生挤压产电,因为本发明没有任何转动或运动机构,不存在磨损等因运动而造成损坏的可能,且制造成本较低。
当给陶瓷片施加一外界压力F时,片的两端会出现放电现象。相反加以拉力会出现充电现象。这种机械效应转变成电效应的现象属于正压电效应。
另外, 压电陶瓷具有自发极化的性质, 而自发极化可以在外电场的作用下发生转变。因此当给具有压电性的电介质加上外电场时会发生如图所示的变化, 压电陶瓷会有变形。然而, 压电陶瓷之所以会有变形, 是因为当加上与自发极化相同的外电场时, 相当于增强了极化强度。
极化强度的增大使压电陶瓷片沿极化方向伸长。相反, 如果加反向电场,则陶瓷片沿极化方向缩短。这种由于电效应转变成机械效应的现象是逆压电效应。
在现代军事作战中,压电陶瓷也可以发挥巨大的威力。在反坦克导弹上装上压电陶瓷元件会缩短引爆时间,增加引爆的精确性。当炮弹击中坦克时,陶瓷因受到压力而产生高电压,从而引燃炸药。压电陶瓷在非常强的机械冲击波的作用下,还可以将储存的能量在几十万分之一秒的瞬间里释放出来,产生的瞬间电流达10万安培以上的高压脉冲,用来进行原子武器的引爆十分理想。