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壓電陶瓷的檢測(cè)過(guò)程及超聲波信號(hào)

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壓電陶瓷在工作的過(guò)程中,要是對(duì)壓電陶瓷施加壓力,這樣會(huì)直接產(chǎn)生電位差,反之施加電壓,則產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力(稱(chēng)為逆壓電效應(yīng))。如果壓力是一種高頻震動(dòng),則產(chǎn)生的是高頻電流。而高頻電信號(hào)加在壓電陶瓷上時(shí),則產(chǎn)生高頻聲信號(hào)(機(jī)械震動(dòng)),這是我們平常所說(shuō)的超聲波信號(hào)。也是說(shuō),壓電陶瓷具有機(jī)械能與電能之間的轉(zhuǎn)換和逆轉(zhuǎn)換的功能,這種相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系確實(shí)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(jīng)極化處理后,具有壓電效應(yīng)。壓電陶瓷超聲換能器很早進(jìn)入了人們的研究視野,它制作方便,可操控強(qiáng),靈敏度高,機(jī)電耦合性好?;趬弘娞沾砷_(kāi)發(fā)的換能器包括功率超聲換能器和檢測(cè)超聲換能器。

超聲技術(shù)是一種廣泛使用的無(wú)損檢測(cè)技術(shù),它以聲學(xué)理論為基礎(chǔ),不斷應(yīng)用于電子、通信、醫(yī)學(xué)、生物及物理領(lǐng)域。在現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)中,利用超聲技術(shù)研制的換能器以其靈敏度高、精度高等優(yōu)點(diǎn)正在越來(lái)越受到人們的關(guān)注。

 

壓電陶瓷在檢測(cè)的過(guò)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(fā)生形變,從而導(dǎo)致晶片本身發(fā)生極化,在晶片表面出現(xiàn)正負(fù)束縛電荷,此效應(yīng)為壓電效應(yīng)。并且,壓電效應(yīng)具有可逆性,即對(duì)晶片施加電壓后會(huì)發(fā)生形變。在檢測(cè)過(guò)程中,利用超聲探頭的逆壓電效應(yīng)可以產(chǎn)生超聲波,利用壓電效應(yīng)達(dá)到接收超聲波的目的。

 

壓電陶瓷超聲換能器很早進(jìn)入了人們的研究視野,它制作方便,可操控強(qiáng),靈敏度高,機(jī)電耦合性好?;趬弘娞沾砷_(kāi)發(fā)的換能器包括功率超聲換能器和檢測(cè)超聲換能器。

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