压电式换能器
压电式换能器
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压电式换能器是一种能够实现电能与声能之间相互转换的器件，其原理基于特定材料的压电效应和电致伸缩效应。由于其高效、大功率的特点，以及可根据具体应用灵活设计的结构和形状，压电式换能器在功率超声领域有着广泛应用。
工作原理
压电效应
压电效应是指某些单晶材料在受到外部压力作用下发生变形时，其内部晶格结构的变化会导致电荷分布的改变，从而产生极化的电场。这一过程产生的电场强度与所受压力的大小呈正比例关系。这是由居里兄弟在1880年首次发现的现象。他们还在次年发现了这些单晶材料的逆压电效应，即在外加电场的作用下，材料会产生相应的应力和应变。压电效应的本质与晶体结构的不对称性相关，其大小和性质取决于施加的压力或电场的方向相对于晶体结晶轴的角度。常见的具有压电效应的单晶材料包括天然石英（SiO2）和人工合成的硫酸锂（Li2SO4）、铌酸锂（LiNbO3）等。[1]