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壓電陶瓷的檢測過程及超聲波信號

發布人:admin  發布時間:2019年09月17日

壓電陶瓷在工作的過程中,要是對壓電陶瓷施加壓力,這樣會直接產生電位差,反之施加電壓,則產生機械應力(稱為逆壓電效應)。如果壓力是一種高頻震動,則產生的是高頻電流。而高頻電信號加在壓電陶瓷上時,則產生高頻聲信號(機械震動),這是我們平常所說的超聲波信號。也是說,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確實非常有意思。

 

壓電陶瓷換能器由壓電陶瓷片和輕、重兩種金屬組成,在一定的溫度下經極化處理后,具有壓電效應。壓電陶瓷超聲換能器很早進入了人們的研究視野,它制作方便,可操控強,靈敏度高,機電耦合性好。基于壓電陶瓷開發的換能器包括功率超聲換能器和檢測超聲換能器。

超聲技術是一種廣泛使用的無損檢測技術,它以聲學理論為基礎,不斷應用于電子、通信、醫學、生物及物理領域。在現代檢測技術中,利用超聲技術研制的換能器以其靈敏度高、精度高等優點正在越來越受到人們的關注。

 

壓電陶瓷在檢測的過程中常用的換能器有壓電式換能器、磁致伸縮換能器、電磁聲換能器和激光換能器。常用的是壓電換能器,它的核心部件是壓電晶片。壓電晶片可以在壓力的作用下發生形變,從而導致晶片本身發生極化,在晶片表面出現正負束縛電荷,此效應為壓電效應。并且,壓電效應具有可逆性,即對晶片施加電壓后會發生形變。在檢測過程中,利用超聲探頭的逆壓電效應可以產生超聲波,利用壓電效應達到接收超聲波的目的。

 

壓電陶瓷超聲換能器很早進入了人們的研究視野,它制作方便,可操控強,靈敏度高,機電耦合性好。基于壓電陶瓷開發的換能器包括功率超聲換能器和檢測超聲換能器。