基于压电陶瓷的超声波振荡器性能研究与应用一、引言超声波振荡器是一种基于压电陶瓷原理的振荡器,其具有高频率、高效率、可调谐性、高精度和稳定性等优点。近年来,随着科
基于压电陶瓷的超声波振荡器性能研究与应用一、引言超声波振荡器是一种基于压电陶瓷原理的振荡器,其具有高频率、高效率、可调谐性、高精度和稳定性等优点。近年来,随着科技的不断发展和人们对技术要求的提高,超声波振荡器在医疗、材料加工和生物学等领域的应用越来越广泛,本文通过对压电陶瓷材料的性质和结构进行分析,研究了超声波振荡器的原理和性能,并讨论了其在、材料加工和生物学等领域的应用。
二、压电陶瓷的性质和结构压电陶瓷是一种在电场或机械力的作用下,能够发生形变或产生电势差的材料。压电陶瓷具有良好的稳定性、高的机械强度和良好的电学性能,其应用领域非常广泛。压电陶瓷的性质(1)压电效应和逆压电效应压电陶瓷具有压电效应和逆压电效应。当在压电陶瓷上施加压力或拉伸力时,其形状发生微小变化,这种形变能够产生电荷,在外加电场的作用下,压电陶瓷会发生电极化。
1、压电二次及以上效应压电效应:某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当作用力的方向改变时,电荷的极性也随之改变。相反,当在电介质的极化方向上施加电场,这些电介质也会发生变形,电场去掉后,电介质的变形随之消失,这种现象称为逆压电效应。压电晶体是各向异性的,并非所有晶体都能在这5种状态下产生压电效应。
原理如果对压电材料施加压力,它便会产生电位差(称之为正压电效应),反之施加电压,则产生机械应力(称为逆压电效应)。如果压力是一种高频震动,则产生的就是高频电流。而高频电信号加在压电陶瓷上时,则产生高频声信号(机械震动),这就是我们平常所说的超声波信号。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,这种相互对应的关系确实非常有意思。
2、什么是压电效应压电效应:某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后,它又会恢复到不带电的状态,这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时,电荷的极性也随之改变。相反,当在电介质的极化方向上施加电场,这些电介质也会发生变形,电场去掉后,电介质的变形随之消失,这种现象称为逆压电效应。
扩展资料:压电效应的原理是,如果对压电材料施加压力,它便会产生电位差(称之为正压电效应),反之施加电压,则产生机械应力(称为逆压电效应)。如果压力是一种高频震动,则产生的就是高频电流。而高频电信号加在压电陶瓷上时,则产生高频声信号(机械震动),这就是我们平常所说的超声波信号。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,这种相互对应的关系确实非常有意思。
3、什么是正负压电效应?压电效应:某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后,它又会恢复到不带电的状态,这种现象称为正压电效应,当作用力的方向改变时,电荷的极性也随之改变。相反,当在电介质的极化方向上施加电场,这些电介质也会发生变形,电场去掉后,电介质的变形随之消失,这种现象称为逆压电效应,或称为电致伸缩现象。