光電開關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,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)生的機械的效應轉變?yōu)殡娦�,將機械的能轉變?yōu)殡娔堋>褪菈弘娞沾傻恼龎弘娦�。放電電荷的多少與外力成正比例關系。 |