Princippet om piezoelektrisk keramisk ark: Når tryk eller spænding påføres det keramiske ark, vil der blive genereret afgifter af modsat polaritet i de to ender af det keramiske ark, og der genereres en strøm gennem kredsløbet. Denne effekt kaldes den piezoelektriske effekt. Hvis en transducer lavet af denne piezoelektriske keramik sættes i vand, så under påsende af lydbølger, vil afgifter blive induceret i begge ender af transduceren, som er en lydbølge modtager. Desuden er den piezoelektriske effekt reversibel. Hvis en skiftevis elektrisk felt anvendes på en piezoelektrisk keramisk ark, vil det keramiske ark bliver tyndere og tykkere fra tid til anden, og det vil vibrere og udsender lydbølger. Derfor er problemet med ultralydssenderen løst.
Der er to materialer til piezoelektriske keramiske transducere: magnetostrictive metaller og piezoelektrisk keramik. Formålet med denne artikel er at designe transducere til højeffekt mekanisk ultralydbearbejdning, så kun piezoelektriske keramiske transducere diskuteres. Som en slags energitransmissionsnet har piezoelektrisk keramisk transducer problemet med energieffektivitet. Omdannelseseffektiviteten er relateret til valg af transducermaterialet, vibrationsformen, strukturen af det mekaniske vibrationssystem (herunder støttemekanismen) og driftsfrekvensen. Derfor bør der i udformningen af ultralydtransducere overvejes forskellige faktorer, såsom akustisk impedans, frekvensgang, impedansmatchning, akustisk struktur, vibrationstilstand og omdannelsesmaterialer, og hvordan disse faktorer skal designes og koordineres for at opnå elektroakustisk konvertering. den bedste værdi.
Piezoelektrisk keramisk transducer er et elektronisk keramisk materiale med piezoelektriske egenskaber. Den væsentligste forskel fra en typisk piezoelektrisk kvarts krystal, der ikke indeholder ferroelektriske komponenter er, at den vigtigste komponent i krystal fase er alle ferroelektriske krystal korn. Fordi keramik er polykrystallinske aggregater med tilfældigt orienterede kerner, er den spontane polariseringsvektor for hvert ferroelektrisk korn også desorienteret. For at keramikken kan udstille makroskopiske piezoelektriske egenskaber, skal den piezoelektriske keramik polariseres i et stærkt DC elektrisk felt efter fyring, og endeansen udsættes for flere elektroder, således at polariseringsvektoren for den oprindelige uordnede orientering fortrinsvis er orienteret i retning af det elektriske felt. Efter det elektriske felt er elimineret , Den piezoelektriske keramik efter polarisering behandling vil opretholde en vis makroskopisk resterende polarisering styrke, således at den keramiske har et vist tryk.
