逆压电效应是指当在
电介质的
极化方向施加
电场,这些电介质就在一定方向上产生
机械变形或机械压力,当外加电场撤去时,这些变形或应力也随之消失。
逆
压电效应是指对
晶体施加
交变电场引起晶体机械变形的现象。用逆压电效应制造的
变送器可用于电声和超声工程。压电
敏感元件的受力变形有厚度变形型、
长度变形型、体积变形型、厚度切变型、平面切变型5种基本形式,如图1。
压电晶体是
各向异性的,并非所有晶体都能在这5种状态下产生
压电效应。例如
石英晶体就没有体积变形压电效应,但具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。
如果对
压电材料施加电压,则产生
机械应力,即电能与
机械能之间发生转换,称为逆压电效应。如果压力是一种高频震动,则产生的就是
高频电流。而高频电信号加在
压电陶瓷上时,则产生高频声信号(
机械振动),这就是我们平常所说的超声波信号。
压电材料可以因机械变形产生电场,也可以因电场作用产生机械变形,这种固有的机-电
耦合效应使得压电材料在工程中得到了广泛的应用。例如,压电材料已被用来制作
智能结构,此类结构除具有自
承载能力外,还具有自诊断性、
自适应性和自修复性等功能,在未来的飞行器设计中占有重要的地位。