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。
压电陶瓷晶片是一种结构简单且轻巧的电学器件,因具有灵敏度高,无磁场散播外溢,不用铜线和磁铁,成本低耗电少,便于大量生产等优点而获得了广泛应用。适合超声波和次声波的发射和接收,比较大面积的压电陶瓷片还可以运用检测压力和振动,工作原理是利用压电效应的可逆性,在其上施加音频电压,从而发出声音。
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参考资料:张福学,科学出版社,现代压电学(下册)。