压电效应
什么是压电效应？
这压电效应是指某些材料受到机械应力时在某些材料中产生的变化。极化中的这种应力依赖性变化表现为整个材料中可测量的电位差。称为直接的压电效应，在许多天然可用的晶体材料中，可以观察到这种现象，包括石英，罗谢尔盐甚至人骨。工程材料，例如硝酸锂和锆钛酸锂（PZT），表现出更为明显的压电效应。
有关此现象的一个重要特征是该过程是可逆的。这反压电效应是指由于电场的应用而导致的这些材料的变形。变形可能导致拉伸或压缩应变以及材料中的应力，具体取决于电场的方向，首选材料中极化的方向，以及材料如何连接到其他相邻结构。
应用领域
执行器和传感器
压电材料被广泛用于紧凑的执行器中，例如线性电动机，旋转电动机和泵。它们还用于诸如负载电池，压力传感器，加速度计和陀螺仪之类的传感器中。新颖的执行器和传感器设计可能涉及与嵌入式压电材料的复合材料弯曲者，其中嵌入的压电材料的剪切变形产生复合结构的弯曲变形。
声学
声音传感器使用压电材料产生声波。当受到谐波变化的电场时，振动的压电材料会在周围的流体介质中产生替代压缩和稀疏性，从而导致声音的产生。该原理用于便携式电子设备，医疗超声设备和声纳传感器的微型扬声器，例如tonpilz传感器。
由A产生的声波tonpilz传感器带有压电堆栈执行器。
由A产生的声波tonpilz传感器带有压电堆栈执行器。
直接的压电效应允许在麦克风，言语，言语中，甚至是原声吉他的拾音器中使用压电材料。在这些设备中，外部声压像压电材料上的机械负载一样，从而改变其电响应，可以测量并与声学信号相关。
mems
MEMS RF过滤器基于表面声波（SAW）和散装声波（BAW）使用压电材料，可以将电信号转换为弹性波，然后再次回到电信号的能力。压电材料中的固有机电耦合允许输出信号与输入信号具有所需的相位差，并且在输入信号中也存在输入信号中存在不良的频率组件。
利用直接压电效应的基于压电的MEMS设备也被用作微型化学和生物传感器。当在任何外部来源（例如发出化学物种或生物物种）上积聚了额外的质量时，它们可以根据压电谐振器所经历的共振频率转移来作为高精度质量测量设备运行。一种这样的设备是石英晶体微平均水平（QCM）。
由在切割石英磁盘上施加电压。该原理用于诸如石英晶体微平衡（QCM）之类的设备。
由在切割石英磁盘上施加电压。该原理用于诸如石英晶体微平衡（QCM）之类的设备。
微流体
喷墨打印机使用压电执行器，其中使用脉冲电流来控制执行器的扩展。随着压电执行器的扩展，它会推向墨水，从而迫使其从喷嘴中弹出。同样的原理也用于基于压电的微流体泵和合成射流执行器进行主动流量控制。
发布：2014年10月31日最后修改：2017年2月21日