光電開關(guān)傳感器壓電陶瓷是人造多晶體，它的壓電機理與石英晶體并不相同。壓電陶瓷材料內(nèi)的晶粒有許多自發(fā)極化的電疇。在極化處理以前，各晶粒內(nèi)電疇任意方向排列，自發(fā)極化的作用相互抵消，陶瓷內(nèi)極化強度為零。
在陶瓷上施加外電場時，電疇自發(fā)極化方向轉(zhuǎn)到與外加電場方向一致，既然已極化，此時壓電陶瓷具有一定極化強度。當外電場撤消后，各電疇的自發(fā)極化在一定程度上按原外加電場方向取向，陶瓷極化強度并不立即恢復(fù)到零，此時存在剩余極化強度。同時陶瓷片極化的兩端出現(xiàn)束縛電荷，一端為正，另一端為負。由于束縛電荷的作用，瓷片的極化兩端很快吸附一層來自外界的自由電荷，這時束縛電荷與自由電荷數(shù)值相等，極性相反，因此陶瓷片對外不呈現(xiàn)極性。
如果在壓電陶瓷片上加一個與極化方向平行的外力，陶瓷片產(chǎn)生壓縮變形，片內(nèi)的束縛電荷之間距離變小，電疇發(fā)生偏轉(zhuǎn)，極化強度變小，因此，吸附在其表面的自由電荷，有一部分被釋放而呈現(xiàn)放電現(xiàn)象。當撤消 壓力時，陶瓷片萬利原狀，極化強度增大，因此又吸附一部分自由電荷而出現(xiàn)充電現(xiàn)象。這種因受力而產(chǎn)生的機械的效應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦?yīng)，將機械的能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�。就是壓電陶瓷的正壓電效�?yīng)。放電電荷的多少與外力成正比例關(guān)系。 |
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