Apakah prinsip kerja seramik piezoelektrik ultrasonik?
Prinsip kepingan seramik piezoelektrik: Apabila tekanan atau ketegangan dikenakan pada kepingan seramik, caj kekutuban bertentangan dijana pada kedua-dua hujung kepingan seramik, dan arus dijana melalui litar. Kesan ini dipanggil kesan piezoelektrik. Jika transduser yang diperbuat daripada seramik piezoelektrik ini dimasukkan ke dalam air, di bawah tindakan gelombang bunyi, cas akan teraruh pada kedua-dua hujung transduser, yang merupakan penerima gelombang bunyi. Tambahan pula, kesan piezoelektrik boleh diterbalikkan. Jika medan elektrik berselang-seli dikenakan pada kepingan seramik piezoelektrik, kepingan seramik menjadi lebih nipis dan tebal dari semasa ke semasa, bergetar dan memancarkan gelombang bunyi. Oleh itu, masalah pemancar ultrasonik diselesaikan.
Terdapat dua bahan untuk transduser seramik piezoelektrik: logam magnetostriktif dan seramik piezoelektrik. Tujuan artikel ini adalah untuk mereka bentuk transduser untuk pemesinan ultrasonik mekanikal berkuasa tinggi, jadi hanya transduser seramik piezoelektrik akan dibincangkan. Sebagai rangkaian penghantaran tenaga, transduser seramik piezoelektrik mempunyai masalah kecekapan penukaran tenaga. Kecekapan penukaran adalah berkaitan dengan pemilihan bahan transduser, bentuk getaran, struktur sistem getaran mekanikal (termasuk mekanisme sokongan), dan kekerapan operasi. Oleh itu, dalam reka bentuk transduser ultrasonik, pelbagai faktor harus dipertimbangkan, seperti impedans akustik, tindak balas frekuensi, padanan impedans, struktur akustik, mod getaran dan bahan penukaran, dan cara mereka bentuk dan menyelaraskan faktor-faktor ini supaya penukaran elektro-akustik boleh mencapai nilai terbaik.
Transduser seramik piezoelektrik ialah bahan seramik elektronik dengan sifat piezoelektrik. Perbezaan utama daripada kristal kuarza piezoelektrik biasa tanpa komponen ferroelektrik ialah fasa kristal yang membentuk komponen utamanya adalah semua butiran kristal ferroelektrik. Oleh kerana seramik ialah agregat polihabluran dengan butiran berorientasikan rawak, vektor polarisasi spontan bagi setiap butiran ferroelektrik juga tidak berorientasikan. Agar seramik mempamerkan sifat piezoelektrik makroskopik, seramik piezoelektrik mesti terpolarisasi dalam medan elektrik DC yang kuat selepas tembakan, dan muka akhir tertakluk kepada pelbagai elektrod, supaya vektor polarisasi orientasi tidak teratur asal lebih disukai berorientasikan dalam arah medan elektrik, dan selepas medan elektrik dihapuskan, seramik piezoelektrik selepas rawatan polarisasi akan mengekalkan polarisasi sisa makroskopik tertentu, supaya seramik mempunyai tekanan tertentu.
