向的力作用下产生电荷“横向压电效应”:沿机械轴( Y轴)方向的力作用下产生电荷在光轴( Z轴)方向时则不产生压电效应。晶体切片?当沿电轴方向加作用力 F x时,则在与电轴垂直的平面上产生电荷 xxFdQ?? 11d 11——压电系数( C/N ) yyxFb adFb adQ 11 12???作用力是沿着机械轴方向电荷仍在与 X轴垂直的平面切片上电荷的符号与受力方向的关系图( a)是在 X轴方向受压力, 图( b)是在 X轴方向受拉力, 图( c)是在 Y轴方向受压力, 图( d)是在 Y轴方向受拉力。石英晶体的压电效应(a)正负电荷是互相平衡的,所以外部没有带电现象。(b)在 X轴方向压缩,表面 A上呈现负电荷、 B表面呈现正电荷。(c)沿 Y轴方向压缩,在 A和B表面上分别呈现正电荷和负电荷石英晶体一种天然晶体,压电系数 d 11=2.31 ×10 -12 C/N ; 莫氏硬度为 7 、熔点为 1750 ℃、膨胀系数仅为钢的 1/30 。优点: 转换精度高、线性范围宽、重复性好、固有频率高、动态特性好、工作温度高达 550 ℃(压电系数不随温度变化而改变)、工作湿度高达 100% 、稳定性好。 2. 压电陶瓷的压电效应?人工制造的多晶体,压电机理与压电晶体不同。压电陶瓷的极化陶瓷片极化压电陶瓷片内束缚电荷与电极上吸附的自由电荷示意图自由电荷与陶瓷片内的束缚电荷符合相反而数值相等, 它起着屏蔽和抵消陶瓷片内极化强度对外的作用, 因此陶瓷片对外不表现极性。压电陶瓷的正压电效应?压电陶瓷片上加上一个与极化反向平行的外力, 陶瓷片将产生压缩变形,原来吸附在极板上的自由电荷,一部分被释放而出现放电现象。当压力撤消后,陶瓷片恢复原状,片内的正、负电荷之间的距离变大,极化强度也变大,因此电极上又吸附部分自由电荷而出现充电现象。放电电荷的多少与外力的大小成比例关系 FdQ?? 33
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