快速了解什么是壓電換能器及相關作用
換能器是可以一種形式的能量轉換為其他的裝置中，換能器被分為許多類型的其中一些是電，磁，和壓電式。
一、什么是壓電效應？
在壓電材料中，如果我們施加機械力，它可能會改變材料的尺寸。因此，在晶體的某些表面上會出現電勢。這種電勢是由電荷位移產生的，這種效應被稱為壓電效應。
二、什么是壓電換能器及其工作原理
壓電換能器由特殊材料制成，由壓電材料制成。這種材料的特點是，如果材料受到壓力，它會產生EMF，可以測量該EMF以找出施加的壓力。表現出壓電特性的元件稱為電阻元件。壓電材料分為天然類和合成類兩大類。天然組由石英和羅謝爾鹽組成，而合成組由硫酸鋰和乙二胺酒石酸鹽組成。這種換能器的工作原理可以解釋為當對石英晶體施加力時，晶體表面會產生電荷，由此產生的電荷稱為壓電。產生的電荷將與施加的壓力成正比。
三、壓電換能器的原理是什么？
根據壓電材料的切割方式，可以區分三種主要的操作模式，它們是橫向、縱向和剪切。
1.橫向效應
當沿中性軸“y”施加力時，它會沿“x”方向產生電荷，垂直于力線。電荷取決于壓電元件的幾何尺寸。
2.縱向效應
產生的電荷量與施加的力成正比，并且與壓電元件的尺寸和形狀無關。
3.剪切效應
產生的電荷與施加的力成正比，它們與元件的大小和形狀無關。
四、什么是壓電傳感器以及它在哪里使用？
壓電傳感器的工作原理是壓電效應，因此它可以測量加速度、壓力、溫度等的變化。測量是通過將其轉換為電荷來完成的。壓電壓力傳感器測量動態壓力，它們不適用于靜態壓力測量。壓電傳感器是一種有源傳感器，它是自發電的，不需要外部電源的幫助。
五、壓電換能器用什么材料？
用于測量過程的材料必須具有某些特性，例如穩定性、高輸出、對極端溫度和濕度不敏感，并且必須具有成型或加工成任何形狀的能力。石英因其穩定性而主要用作壓電材料。這種材料大多成型為矩形或方形板，并固定在兩個電極之間。晶體連接到適當的電子電路以獲得適當的輸出。
六、壓電換能器如何分類？
壓電換能器根據工作頻率可分為聲波、超聲波和兆聲波換能器。在所有此類中，換能器的設計和功能差異很大。聲波換能器在低于20Khz的可聽頻率范圍內工作。聲波換能器的例子是蜂鳴器和單壓電晶片換能器。超聲波換能器通常在20-200kHz的頻率范圍內工作。兆聲換能器在Mhz的頻率范圍內工作。
七、壓電換能器的優點是什么？
·這些傳感器具有高頻響應，因此可以測量高速變化的參數
·它具有高瞬態響應，這意味著它可以檢測到微秒級的事件，也可以給出線性輸出
·借助電子電路可以測量出高輸出
·它們體積小，結構堅固。
八、壓電換能器的缺點是什么？
·壓電換能器的輸出非常低，因此必須連接外部電子電路
·壓電換能器具有高阻抗，因此它們必須連接到放大器和輔助電路。
·很難以足夠的強度塑造晶體
九、壓電換能器的應用有哪些？
·它被用作加速度計，因為它具有出色的頻率響應
·可用于以電壓形式測量力、壓力和位移
·它被設計用作預張緊螺栓，以便可以進行張力和壓縮力測量
·它在軍事領域非常有用，可用于測深儀、聲納和水聽器
·它在醫學領域對超聲成像很有用
·它對于動態測量非常有用
·用于汽車工業、安全氣囊傳感器、氣流傳感器和爆震傳感器
