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压电陶瓷的检测过程及超声波信号

       压电陶瓷在工作的过程中,要是对压电陶瓷施加压力,这样会直接产生电位差,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),这是我们平常所说的超声波信号。也是说,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。

       压电陶瓷换能器由压电陶瓷片和轻、重两种金属组成,在一定的温度下经极化处理后,具有压电效应。压电陶瓷超声换能器很早进入了人们的研究视野,它制作方便,可操控强,灵敏度高,机电耦合性好。基于压电陶瓷开发的换能器包括功率超声换能器和检测超声换能器。

       超声技术是一种广泛使用的无损检测技术,它以声学理论为基础,不断应用于电子、通信、医学、生物及物理领域。在现代检测技术中,利用超声技术研制的换能器以其灵敏度高、精度高等优点正在越来越受到人们的关注。

       压电陶瓷在检测的过程中常用的换能器有压电式换能器、磁致伸缩换能器、电磁声换能器和激光换能器。常用的是压电换能器,它的核心部件是压电晶片。压电晶片可以在压力的作用下发生形变,从而导致晶片本身发生极化,在晶片表面出现正负束缚电荷,此效应为压电效应。并且,压电效应具有可逆性,即对晶片施加电压后会发生形变。在检测过程中,利用超声探头的逆压电效应可以产生超声波,利用压电效应达到接收超声波的目的。

       压电陶瓷超声换能器很早进入了人们的研究视野,它制作方便,可操控强,灵敏度高,机电耦合性好。基于压电陶瓷开发的换能器包括功率超声换能器和检测超声换能器。



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