压电陶瓷的应用(5)

如图5-4所示，整个陶瓷片分成两部分，左部为输入端（又称驱动部分），上、下面都有烧渗的银电极，沿厚度方向极化，右部为输出端（又称发电部分），其右端面有烧渗的银电极。沿长度方向极化。当输入端加上交变电压时，由于逆压电效应，瓷片产生沿长度方向的伸缩振动，将输入电能转变为机械能；而发电部分则通过正压电效应，将机械能转变为电能，从输出端输出电压。无负载时，开路升压比为：

式中

—材料的机械品质因数；、—材料的纵、横向机电耦合系数；L—发电部分的长度；T—变压器厚度。

(2) 压电变压器的应用

压电变压器主要用于高压、低功率和正弦波变换的情况，具有输出电压高，重量轻，体积小，无泄漏磁场、不燃烧等独特优点。为了获得多个电压输出，根据横—纵变压器的输出电压与长度成正比，越靠近发电部分端头，电压越高，我们可在发电部分的不同位置制作电极作为抽头，从而获得不同的电压输出。如图5-5所示。

3. 压电陶瓷拾音器和扬声器

压电陶瓷在电声设备上有广泛应用，例如压电陶瓷拾音器、扬声器。送受话器等都是利用压电陶瓷的换能性质（机械能转变为电能或反过来）来研制的。

（1） 双膜片型振子

电声设备要求机械阻抗低，能与音源或振动源相正配，双膜片型压电振子能符合这些要求。它是由两片长度伸缩的压电陶瓷片粘合而成，当一片伸长时，另一片缩短，整体做弯曲运动。

图5-6给出双膜片型振子的工作原理，当一片有一定厚度的压电陶瓷受力弯曲时，在其厚度的一侧为伸长，另一侧为压缩 ，此时陶瓷片内部将产生电荷，但由于整个膜片极化方向相同，而上侧为伸长，下侧为压缩，因而引起电偶极矩相反，上下侧电荷符号相同，