壓電效應的原理是,如果對壓電材料施加壓力,它便會產生電位差(稱之為正壓電效應),反之施加電壓,則產生機械應力(稱為逆壓電效應)。也就是說,壓電陶瓷具有機械能與電能之間的轉換和逆轉換的功能,這種相互對應的關系非常有意思。正壓電效應
當壓電材料受到某個固定方向外力的作用時,內部就產生電極化現(xiàn)象,同時在某兩個表面上產生符號相反的電荷;當外力撤去后,材料又恢復到不帶電的狀態(tài);當外力作用方向改變時,電荷的極性也隨之改變;材料受力所產生的電荷量與外力的大小成正比。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應。壓電式傳感器大多是利用正壓電效應制成的。逆壓電效應
當對壓電材料施加電場時,材料的某些方向會出現(xiàn)機械形變的現(xiàn)象,并且其形深圳市華聯(lián)歐國際貿易有限公司是歐美工業(yè)備品備件一站式服務商,貨源充足,型號齊全,質量可靠,售后服務佳。專業(yè)原裝行貨,正品保證,歡迎來電咨詢!所有產品售后有質保,并且有終身免費技術指導。我們有專業(yè)的客服團隊,24小時進行服務。下面是深圳華聯(lián)歐小編精心為大家推薦的產品科普一下壓電效應及其原理,如果您喜歡可以繼續(xù)閱讀詳細瀏覽一下去看看了解一下吧,關注收藏我們網址,每天為大家推送更多的干貨!
壓電效應的原理是,如果對壓電材料施加壓力,它便會產生電位差(稱之為正壓電效應),反之施加電壓,則產生機械應力(稱為逆壓電效應)。也就是說,壓電陶瓷具有機械能與電能之間的轉換和逆轉換的功能,這種相互對應的關系非常有意思。
正壓電效應
當壓電材料受到某個固定方向外力的作用時,內部就產生電極化現(xiàn)象,同時在某兩個表面上產生符號相反的電荷;當外力撤去后,材料又恢復到不帶電的狀態(tài);當外力作用方向改變時,電荷的極性也隨之改變;材料受力所產生的電荷量與外力的大小成正比。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應。壓電式傳感器大多是利用正壓電效應制成的。
逆壓電效應
當對壓電材料施加電場時,材料的某些方向會出現(xiàn)機械形變的現(xiàn)象,并且其形變量與外電場強度成正比,這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應。用逆壓電效應制造的設備可用于超聲工程和微運動領域。
壓電材料外部施加力F的產出計算
外部施加力下壓電材料產生的電荷Q或者電壓V就是正壓電效應的應用。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,壓電陶瓷會對應產生電荷量Q。
Q=Cd×V=F×d33
此時輸出電壓V可由壓電材料元件的壓電常數(shù)g33、厚度t、截面積A的關系表達出來,具體見下公式:
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。當力F=10N時,得到輸出電壓V=2.65V。
壓電材料外部施加電壓V的產出計算
外部施加電壓壓電材料產生形變就是逆壓電效應的應用。在應用實例中,壓電材料可以在直流或低頻交流電下運行。此時,無負荷的電位移U和施加電壓V有下列關系:
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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