機電效應又稱壓電效應，機電耦合效應。外力載入到壓電體上，外力使晶體形變，通過壓電效應把輸入的部分機械能量轉換為電能，外力所做的機械功只有一部分彈性能形式儲存在壓電體中，另一部分轉化為電能；對壓電體加上電場，通過逆壓電效應把輸入的電場能一部分以電能的形式儲存在壓電體中，其餘部分轉換為機械能。
基本介紹
來源,晶振,機電耦合係數,
來源
壓電效應最早是在1880年由法國的物理學家P.居里和J.居里兄弟發現的。當他們在研究石英晶體的物理性質時發現在離子性的晶體中，正離子和負離子有規則地交錯配置，構成結晶點陣。從而形成了固有電矩，在晶體表面出現了異號極化電荷，如果將晶體暴露在空氣中，經過一定的時間後，這些電荷便被從空氣中降落到晶體表面上的異號離子中和，因此極化面電荷和電矩都不會顯現。但當石英晶體發生機械形變時，晶格就會發生改變。電矩也隨之產生變化，表面極化電荷數值也發生改變。於是，表面上正電荷或負電荷都有了可以測出的增量增加或減少，這種增量就是壓電效應產生的電量。
晶振
晶振全稱為晶體振盪器，其作用在於產生原始的時鐘頻率，這個頻率經過頻率發生器的放大或縮小後就成了電腦中各種不同的匯流排頻率。以音效卡為例，要實現對模擬信號44.1kHz或48kHz的採樣，頻率發生器就必須提供一個44.1kHz或48kHz的時鐘頻率。如果需要對這兩種音頻同時支持的話，音效卡就需要有兩顆晶振。但是娛樂級音效卡為了降低成本，通常都採用SRC將輸出的採樣頻率固定在48kHz，但是SRC會對音質帶來損害，而且娛樂級音效卡都沒有很好地解決這個問題。
晶振一般叫做晶體諧振器，是一種機電器件，是用電損耗很小的石英晶體經精密切割磨削並鍍上電極焊上引線做成。這種晶體有一個很重要的特性，如果給它通電，它就會產生機械振盪，反之，如果給它機械力，它又會產生電，這種特性叫機電效應。他們有一個很重要的特點，其振盪頻率與他們的形狀，材料，切割方向等密切相關。由於石英晶體化學性能非常穩定，熱膨脹係數非常小，其振盪頻率也非常穩定，由於控制幾何尺寸可以做到很精密，因此，其諧振頻率也很準確。根據石英晶體的機電效應，我們可以把它等效為一個電磁振盪迴路，即諧振迴路。他們的機電效應是機-電-機-電...的不斷轉換，由電感和電容組成的諧振迴路是電場-磁場的不斷轉換。在電路中的套用實際上是把它當作一個高Q值的電磁諧振迴路。由於石英晶體的損耗非常小，即Q值非常高，做振盪器用時，可以產生非常穩定的振盪，作濾波器用，可以獲得非常穩定和陡削的帶通或帶阻曲線。
機電耦合係數
壓電振子在振動過稱中，將機械能轉變為電能，或將電能轉變為機械能，這種表示壓電體中機械能與電能之間相互變換程度的一個參數就稱為機電禍合係數，它是衡量壓電轉換性能優劣的一個綜合物理量。
機電藕合係數值主要由壓電材料的種類確定，還與壓電發電裝置的結構、振動模式以及壓電振子的製作尺寸和支撐方式有關。壓電材料的機電禍合係數在不同的適用場地有不同的需求，在本文中製作壓電換能器時，選取的壓電材料機電藕合係數越大越好。
其中，k是機電耦合係數；UI是相互作用能密度；UM是彈性能密度；UE是介電能密度。
常見的機電耦合係數有：
1、平面機電耦合係數kP：反映薄圓片沿厚度方向極化和電激勵，作徑向伸縮振動時機電耦合效應的參數
2、橫向機電耦合係數K31：反映細長條沿厚度方向極化和電激勵，作長度伸縮振動的機電耦合效應的參數。
3、縱向機電耦合係數K33：反映細棒沿長度方向極化和電激勵，作長度伸縮振動的機電耦合效應的參數。
4、厚度伸縮機電耦合係數KT：反映薄片沿厚度方向極化和電激勵，作厚度方向伸縮振動的機電效應的參數。
5、厚度切變機電耦合係數K15：反映矩形板沿長度方向極化，激勵電場的方向垂直於極化方向，作厚度切變振動時機電耦合效應的參數。
