壓電效應的原理是，每當壓電材料處于機械應力之下時，材料內(nèi)的+ve和-ve載流子就會發(fā)生轉(zhuǎn)移，這會在外部電場中產(chǎn)生。當它們反轉(zhuǎn)時，外部電場也會延伸壓電材料。

　　壓電效應的應用主要涉及制造和聲音檢測、微天平、高壓和電子頻率的產(chǎn)生、非常精細的光學組件聚焦。這是原子分辨率科學儀器方法圖的基礎，如STM、AFM（掃描探針顯微鏡）。壓電效應的常見應用是點煙器的爆炸源。

　　正壓電效應案例

　　可以通過擠壓壓電材料來產(chǎn)生電能，這稱為晶體中的正壓電效應，壓電效應發(fā)生在壓電材料壓縮過程中。壓電晶體等壓電陶瓷材料放置在下例所示的兩個金屬板之間。只要通過施加機械應力擠壓材料，就會產(chǎn)生壓電性。

　　材料上會有電壓電勢。上述電路中的金屬板可以被壓電晶體夾在中間。兩個金屬板收集電荷，產(chǎn)生稱為壓電的電壓。

　　在這種方法中，壓電效應起到小型電池的作用，因為它會發(fā)電。所以這也叫做直接壓電效應。有幾種設備可以使用直接壓電效應，例如壓電傳感器、麥克風、水聽器和傳感類型的設備。

　　逆壓電效應

　　只要壓電效應發(fā)生逆轉(zhuǎn)就成稱之為逆壓電效應或反壓電效應，這可以通過施加電能使晶體膨脹來形成。這種效應的主要作用是將電能轉(zhuǎn)化為機械能。

　　通過利用這種效應，可以開發(fā)產(chǎn)生音頻聲波的設備。這些設備的最佳示例是揚聲器或蜂鳴器。

　　使用這些揚聲器的主要好處是它們非常薄，這使得它們可以在各種電話中發(fā)揮作用。甚至聲納換能器以及醫(yī)學超聲也利用了逆壓電原理。非音頻反向壓電設備包括致動器和電機。

　　逆壓電效應案例

　　壓電晶體的扭轉(zhuǎn)可以通過不同的頻率以不同的方法完成，這種扭曲可以稱為振動模式。晶體的設計可以做成各種形狀，以獲得不同的振動模式。目前有幾種模式被擴展用于操作許多頻率范圍，以了解低成本、高性能的設備。

　　這些模式使我們能夠創(chuàng)建在低kHz~MHz范圍內(nèi)工作的產(chǎn)品。振動模式有彎曲、縱向、面積、半徑、厚度切變、厚度截留、表面聲波和BGS波。

　　陶瓷是壓電材料的重要集合。村田公司使用這些不同的振動模式以及陶瓷來制造許多有價值的產(chǎn)品，典型的示例包括陶瓷鑒頻器、陶瓷陷波器、陶瓷BPF（帶通濾波器）、陶瓷諧振器、蜂鳴器以及SAW濾波器。

　　壓電效應的應用包括以下幾點內(nèi)容：

　　壓電傳感器在工業(yè)應用中用于各種用途，例如發(fā)動機爆震傳感器、壓力傳感器、聲納設備等。

　　壓電致動器在工業(yè)應用中用于各種用途，如柴油燃料噴射器、快速響應螺線管、光學調(diào)節(jié)、超聲波清洗、超聲波焊接、壓電電機、堆棧致動器、條紋致動器、壓電繼電器等。

　　壓電換能器在醫(yī)療應用中用于各種用途，如超聲成像、超聲程序。

　　壓電致動器用于消費電子產(chǎn)品，如壓電打印機（點陣打印機、噴墨打印機）、壓電揚聲器（手機、耳塞、發(fā)聲玩具、音樂賀卡和音樂氣球）。壓電蜂鳴器、壓電加濕器和電動牙刷。

　　壓電材料用于樂器拾音器和麥克風等音樂應用。

　　用于國防應用，如微型機器人、改變航向的子彈等。

　　用于其他一些應用，如壓電點火器、發(fā)電、MEMS（微電子機械系統(tǒng)）、網(wǎng)球拍等。

　　以上就是關(guān)于壓電效應的基礎內(nèi)容介紹。從以上內(nèi)容可以看出，壓電效應是特定材料在施加機械應力時產(chǎn)生電能的能力，這種效應的主要特點是可逆的，即產(chǎn)生正壓電的材料也會產(chǎn)生逆壓電效應。

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