压电效应

压电效应:当某些电介质在外力作用下向某一方向变形时，内部会发生极化现象，同时在其两个相对的表面上会出现正负电荷。当外力消除后，它将回到不带电的状态。这种现象被称为正压电效应。当力的方向改变时，电荷的极性也会改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场时，这些电介质也会变形。电场消除后，电介质的变形将消失。这种现象被称为逆压电效应，或电致伸缩现象。一种基于电介质压电效应开发的传感器被称为压电传感器。

正压电效应:当晶体受到固定方向的外力作用时，内部电极现象发生，两个表面同时产生相反符号的电荷；当外力消除后，晶体返回到不带电荷的状态。当外力的方向改变时，电荷的极性也会改变。晶体产生的电荷数量与外力的大小成正比。压电传感器大多由正压电效应制成。

逆压电效应:对晶体施加交变电场引起的晶体机械变形。利用逆压电效应制造的发射器可用于电声和超声波工程。

压电传感元件的机械变形有五种基本形式:厚度变形、长度变形、体积变形、厚度剪切和平面剪切。压电晶体是各向异性的，并不是所有的晶体都能在这五种状态下产生压电效应。例如，应时晶体没有体积变形压电效应，但具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。

压电效应只存在于没有对称中心的晶体中。电致伸缩效应存在于所有电介质中，无论是无定形的还是结晶的，无论是中心对称的还是极性的。

压电陶瓷广泛应用于功能陶瓷。事实上，它是一种功能陶瓷材料，可以将机械能和电能相互转换。所谓的压电效应是指正压电效应，即当一些介质受到机械压力时，即使压力小到声振动，也会产生压缩或伸长等形状变化，导致介质表面带电。许多人在日常生活中使用的“电子打火机”和煤气炉上的电子点火器是压电陶瓷的一种应用。点火器是利用压电陶瓷的压电特性对其施力，产生10千伏以上的高压，从而产生火花放电，达到点火的目的。

压电陶瓷实际上是经过极化处理后具有压电效应的铁电陶瓷。陶瓷滤波器和陶瓷鉴频器、电声换能器、水声换能器、声波仪的波器件、电光器件、红外探测器和压电陀螺仪都是压电陶瓷在现代电子技术中的应用。

压电陶瓷具有灵敏的特性，能将极其微弱的机械振动转化为电信号，可用于声纳系统、气象探测、遥测环保、家用电器等。地震是毁灭性的灾难，震中从地壳深处开始，这在以前是很难预测的，让人类处于无助的尴尬境地。压电陶瓷对外力很敏感，因此它们甚至能感觉到十几米外飞虫拍打翅膀对空气造成的干扰。用它制作压电式地震仪可以准确测量地震强度，指示地震方位和距离。这不能不说是压电陶瓷的一大成就。