壓電效應與逆壓電效應

2021-01-20 鋼軌小衛士探傷技術服務站

目前產生超聲波的方式有壓電效應法、磁伸縮法、機械方法、熱效應法和電磁聲法，在金屬探傷方面，最主要利用的是晶體材料的壓電效應法，包括正壓電效應和逆壓電效應。

正壓電效應：當晶體受到某固定方向外力的作用時會發生形變，晶體的兩個受力面上會產生符號相反的電荷；形變方向相反時，電荷的極性也隨之改變；當外力撤去後，晶體又恢復到不帶電的狀態，這種現象稱之為正壓電效應，此過程可以理解為晶體材料接收到超聲波的壓力（機械能）將其轉化為電信號（電能），是接收超聲波的過程。

       

未施加壓力時       向外拉伸晶體           向內壓縮晶體

            正壓電效應示意圖

逆壓電效應：當在壓電材料表面施加電場（電壓），因電場作用壓電材料會沿電場方向伸長或收縮，這種現象稱為「逆壓電效應」，該過程可以理解為晶體材料收到電流激發而振動，振動的頻率大於20KHz，是發送超聲波的過程，是電能轉化為機械能的過程。

 

未施加電場時          施加正向電場          施加反向電場

 

逆壓電效應示意圖


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