壓電效應(yīng)的原理是,如果對(duì)壓電材料施加壓力,它便會(huì)產(chǎn)生電位差(稱(chēng)之為正壓電效應(yīng)),反之施加電壓,則產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力(稱(chēng)為逆壓電效應(yīng))。也就是說(shuō),壓電陶瓷具有機(jī)械能與電能之間的轉(zhuǎn)換和逆轉(zhuǎn)換的功能,這種相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系非常有意思。正壓電效應(yīng)
當(dāng)壓電材料受到某個(gè)固定方向外力的作用時(shí),內(nèi)部就產(chǎn)生電極化現(xiàn)象,同時(shí)在某兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷;當(dāng)外力撤去后,材料又恢復(fù)到不帶電的狀態(tài);當(dāng)外力作用方向改變時(shí),電荷的極性也隨之改變;材料受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。這種現(xiàn)象稱(chēng)為正壓電效應(yīng)。壓電式傳感器大多是利用正壓電效應(yīng)制成的。逆壓電效應(yīng)
當(dāng)對(duì)壓電材料施加電場(chǎng)時(shí),材料的某些方向會(huì)出現(xiàn)機(jī)械形變的現(xiàn)象,并且其形深圳市華聯(lián)歐國(guó)際貿(mào)易有限公司是歐美工業(yè)備品備件一站式服務(wù)商,貨源充足,型號(hào)齊全,質(zhì)量可靠,售后服務(wù)佳。專(zhuān)業(yè)原裝行貨,正品保證,歡迎來(lái)電咨詢!所有產(chǎn)品售后有質(zhì)保,并且有終身免費(fèi)技術(shù)指導(dǎo)。我們有專(zhuān)業(yè)的客服團(tuán)隊(duì),24小時(shí)進(jìn)行服務(wù)。下面是深圳華聯(lián)歐小編精心為大家推薦的產(chǎn)品科普一下壓電效應(yīng)及其原理,如果您喜歡可以繼續(xù)閱讀詳細(xì)瀏覽一下去看看了解一下吧,關(guān)注收藏我們網(wǎng)址,每天為大家推送更多的干貨!
壓電效應(yīng)的原理是,如果對(duì)壓電材料施加壓力,它便會(huì)產(chǎn)生電位差(稱(chēng)之為正壓電效應(yīng)),反之施加電壓,則產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力(稱(chēng)為逆壓電效應(yīng))。也就是說(shuō),壓電陶瓷具有機(jī)械能與電能之間的轉(zhuǎn)換和逆轉(zhuǎn)換的功能,這種相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系非常有意思。
正壓電效應(yīng)
當(dāng)壓電材料受到某個(gè)固定方向外力的作用時(shí),內(nèi)部就產(chǎn)生電極化現(xiàn)象,同時(shí)在某兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷;當(dāng)外力撤去后,材料又恢復(fù)到不帶電的狀態(tài);當(dāng)外力作用方向改變時(shí),電荷的極性也隨之改變;材料受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。這種現(xiàn)象稱(chēng)為正壓電效應(yīng)。壓電式傳感器大多是利用正壓電效應(yīng)制成的。
逆壓電效應(yīng)
當(dāng)對(duì)壓電材料施加電場(chǎng)時(shí),材料的某些方向會(huì)出現(xiàn)機(jī)械形變的現(xiàn)象,并且其形變量與外電場(chǎng)強(qiáng)度成正比,這種現(xiàn)象稱(chēng)為逆壓電效應(yīng)。用逆壓電效應(yīng)制造的設(shè)備可用于超聲工程和微運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域。
壓電材料外部施加力F的產(chǎn)出計(jì)算
外部施加力下壓電材料產(chǎn)生的電荷Q或者電壓V就是正壓電效應(yīng)的應(yīng)用。通用常數(shù)比例變化(如壓電常數(shù)d33和Cd大小的變化)施加全部外部作用下,壓電陶瓷會(huì)對(duì)應(yīng)產(chǎn)生電荷量Q。
Q=Cd×V=F×d33
此時(shí)輸出電壓V可由壓電材料元件的壓電常數(shù)g33、厚度t、截面積A的關(guān)系表達(dá)出來(lái),具體見(jiàn)下公式:
V=F×d33/Cd=F×g33×t/A
舉例:壓電陶瓷截面積A=10×10mm2,厚度t=1mm,g33=26.5×10-3vm/N。當(dāng)力F=10N時(shí),得到輸出電壓V=2.65V。
壓電材料外部施加電壓V的產(chǎn)出計(jì)算
外部施加電壓壓電材料產(chǎn)生形變就是逆壓電效應(yīng)的應(yīng)用。在應(yīng)用實(shí)例中,壓電材料可以在直流或低頻交流電下運(yùn)行。此時(shí),無(wú)負(fù)荷的電位移U和施加電壓V有下列關(guān)系:
U=V×d33
V:施加電壓
d33:壓電常數(shù)
舉例:壓電陶瓷d33=635×10-12m/V,施加電壓150V,位移U=95.25nm
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