什么是压电换能器
一个压电传感器(也称为压电传感器)是一种利用压电效应来测量加速度、压力、应变、温度或力的变化，将这些能量转换为电荷。
一个传感器可以是任何能把一种形式的能量转换成另一种形式的能量。的压电材料是一种传感器。当我们挤压这种压电材料或涂抹任何力或压力时，换能器将该能量转换为电压。这电压是作用于它的力或压力的函数。
压电换能器产生的电压可以很容易地用电压来测量测量仪器。由于该电压将是施加的力或压力的函数，因此我们可以推断力/压力是通过电压读数的函数。以这种方式，可以通过使用压电换能器直接测量类似机械应力或力的物理量。
压电致动器
压电致动器的行为与压电传感器相反。它是一种电效应将导致材料变形，即拉伸或弯曲。
这意味着在压电传感器中，当施加力使其拉伸或弯曲时，就会产生电位在一个上生成，在相反压电致动器，施加电势，它就会变形，即拉伸或弯曲。
压电换能器由石英晶体组成，石英晶体是由硅和氧按晶体结构排列而成2）。通常，所有晶体的单元电池（基本重复单元）是对称的，但在压电石英晶体中，它不是。压电晶体是电中性的。
它们内部的原子可能不是对称排列的，但它们的电荷是平衡的，这意味着正电荷抵消负电荷。当机械应力沿某一平面施加于石英晶体时，石英晶体具有产生电极性的独特特性。基本上，压力有两种类型。一个是压应力，另一个是拉应力。
没有应力的石英上不产生电荷。在压应力的情况下，在一侧诱导正电荷，在另一侧诱导负电荷。压缩应力使晶体尺寸变薄、变长。在拉应力作用下，电荷的产生与压应力相反，石英晶体变短变肥。
压电换能器基于压电效应的原理。压电单词源自希腊词压电，这意味着挤压或压力。压电效应指出，当在石英晶体上施加机械应力或力时，在石英晶体表面上产生电荷。Pierre和Jacques Curie发现了压电效果。产生的电荷率将与施加到其上的机械应力的变化率成比例。压力更高将是电压。
One of the unique characteristics of the piezoelectric effect is that it is reversible means when voltage is applied to them, they tend to change dimension along with certain plane i.e quartz crystal structure is placed into an electric field, it will deform quartz crystal by an amount proportional to the strength of the electric field. If the same structure is placed into an electric field with the direction of field reversed, the deformation will be the opposite.
石英晶体在电场作用下会变长
相反方向的电场作用使石英晶体变短。
它是一种自产生换能器。操作时不需要电压源。压电换能器产生的电压随施加的应力或力呈线性变化。
压电换能器具有高灵敏度。因此，它充当传感器并在加速度计中使用，因为其优异的响应频率。压电效应用于许多涉及声音，电子频率的生产和检测的应用。它充当香烟打火机的点火源，并用于声纳，麦克风，力，压力和位移测量
压电材料的应用
使用压电材料，压电传感器可用于各种应用，包括：
- 在麦克风中，声压被转换为电信号，并且该信号最终被放大以产生更响亮的声音。
- 使用压电材料也完成汽车座椅带锁定响应于快速减速。
- 它也用于医疗诊断。
- 用于厨房用电打火机。压电传感器上产生的压力会产生电信号，最终导致闪光的产生。
- 它们被用于研究高速冲击波和冲击波。
- 不孕治疗使用。
- 用于喷墨打印机
- 它也用于餐馆或机场，当一个人靠近门和门自动打开时。在这方面，所用的概念是当一个人接近门压力时，在门压上施加人的重量，因为它产生了电效应并且门自动打开。
压电材料的例子
材料如下:
- 钛酸钡。
- 铅锆钛酸盐（PZT）。
- 罗谢尔盐。
压电式超声换能器
它产生的频率远远高于人类耳朵能听到的频率。当受到任何电压时，它会迅速膨胀和收缩。它通常用于真空吸尘器。
压电蜂鸣器
蜂鸣器是任何能产生声音的东西。它们由振荡的电子电路驱动。压电元件可由振荡电子电路或另一音频信号源驱动，并由压电音频放大器驱动。砖块、铃声或嘟嘟声通常用来表示按钮被按下。
压电蜂鸣器（或压电蜂鸣器）取决于声腔共振（或亥姆霍兹共振）以产生可听蜂鸣声。
压电传感器优势
压电换能器的优点是:
- 不需要外力
- 易于处理和使用，因为它具有小尺寸
- 高频响应意味着参数变化非常快
压电换能器缺点
压电换能器的缺点是:
- 不适合在静态条件下测量
- 它受到温度的影响
- 输出很低，所以一些外部电路被连接到它
- 非常难以将所需的形状赋予这种材料，也是所需的强度
