雙層壓電片是由兩層壓電材料組成的片條。
基本介紹
- 中文名：雙層壓電片
- 領域：硬體
簡介,單層壓電片,壓電材料,壓電效應,
簡介
此一片條會產生位移，因為：
- 熱作用（溫度的改變導致其中一層伸展得比另一層更長）。
- 對其中一層的電作用（電場導致被作用的一層伸展得比另一層更長）。
單層壓電片則是由一層壓電材料和一層非壓電材料所組成的片條。
單層壓電片
單層壓電片是由一層壓電材料和一層非壓電材料所組成的片條。當加入電場時，壓電材料那層便會伸展，而使得兩層的長度不同，因而讓整個片條彎曲。
壓電材料
壓電材料是受到壓力作用時會在兩端面間出現電壓的晶體材料。
受到壓力作用時會在兩端面間出現電壓的晶體材料。1880年，法國物理學家P.居里和J.居里兄弟發現，把重物放在石英晶體上，晶體某些表面會產生電荷，電荷量與壓力成比例。這一現象被稱為壓電效應。隨即，居里兄弟又發現了逆壓電效應，即在外電場作用下壓電體會產生形變。壓電效應的機理是：具有壓電性的晶體對稱性較低，當受到外力作用發生形變時，晶胞中正負離子的相對位移使正負電荷中心不再重合，導致晶體發生巨觀極化，而晶體表面電荷面密度等於極化強度在表面法向上的投影，所以壓電材料受壓力作用形變時兩端面會出現異號電荷。反之，壓電材料在電場中發生極化時，會因電荷中心的位移導致材料變形。
利用壓電材料的這些特性可實現機械振動（聲波）和交流電的互相轉換。因而壓電材料廣泛用於感測器元件中，例如地震感測器，力、速度和加速度的測量元件以及電聲感測器等。這類材料被廣泛運用，舉一個很生活化的例子，打火機的火花即運用此技術。
壓電材料可以因機械變形產生電場，也可以因電場作用產生機械變形，這種固有的機-電耦合效應使得壓電材料在工程中得到了廣泛的套用。例如，壓電材料已被用來製作智慧型結構，此類結構除具有自承載能力外,還具有自診斷性、自適應性和自修復性等功能，在未來的飛行器設計中占有重要的地位。
壓電效應
壓電效應的原理是，如果對壓電材料施加壓力，它便會產生電位差（稱之為正壓電效應），反之施加電壓,則產生機械應力（稱為逆壓電效應）。如果壓力是一種高頻震動，則產生的就是高頻電流。而高頻電信號加在壓電陶瓷上時，則產生高頻聲信號（機械震動），這就是我們平常所說的超音波信號。也就是說，壓電陶瓷具有機械能與電能之間的轉換和逆轉換的功能，這種相互對應的關係確實非常有意思。
