压电换能器
- 压电效应定义为:
特定材料通过将机械能转化为电能而产生电位差的能力
- 一个传感器有什么装置能把能量从一种形式转换成另一种形式吗
在压电效应中,外加电压使压电晶体收缩或膨胀,反之亦然
压电晶体
- 压电换能器的核心是一个压电晶体
- 压电晶体是一种材料,当它们变形时就会产生p.d.
- 这种变形可以通过压缩或拉伸来实现
- 如果将p.d.作用于压电晶体上,它就会变形,如果反过来,它就会膨胀
- 如果这是一个交变p.d.,那么晶体将以与交变电压相同的频率振动
- 晶体必须切割到一定的尺寸才能诱导共振
- 其中最常见的压电晶体是石英它是由二氧化硅原子晶格制成的
- 当晶格被扭曲时,结构就会带电,产生电场,从而产生电流
- 如果将电流施加到晶体上,就会导致晶格的形状发生变化,从而产生声波
- 由于电流的常规方向,它会从晶体的正极流向负极区域
石英晶体中的分子当压缩和拉伸交替发生时,就会产生交替电动势
压电换能器的应用
- 麦克风
- 压电式传声器能探测声波中的压力变化
- 这些信号可以转换成电信号进行处理
- 超声波
- 在压电换能器中,一个交替的p.d.被用来产生超声波并送入病人体内
- 返回的超声波在换能器中引起p.d.,供医疗保健专业人员分析