压电效应是指某些晶体物质受到外力或温度变化作用时,产生极化现象并随之出现正比于极化强度大小的电荷分布现象。
其中,极化机制有离子位移、屈曲效应和电子云的重分布等多种,压电晶体由于其具有不对称结构,一般偏向于发生机械而非热致极化。
压电效应也是固体中最常见、最重要的物理效应之一,广泛应用于传感器、振动器、滤波器等领域。
1.压电效应的分类
根据产生压电效应的物理机制不同,压电效应可以分为以下三类:
2.压电效应的应用
压电效应广泛应用于以下领域:
- 无线通讯:利用压电效应制造的谐振器、滤波器等元器件精度高、稳定性好,可以应用于手机、卫星通信等无线通讯领域;
- 超声波技术:利用压电效应构建的传感器能够将机械振动转换成电信号,用于测量距离、检测瑕疵等,常见于医疗和工业应用;
- 控制系统:利用压电效应构建的反馈控制系统具有快速响应、高稳定性、低温漂等优点,被广泛应用于精密仪器和航空领域。
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