在工程检测过程中，经常会用到压电陶瓷换能器，很多朋友不了解，压电陶瓷换能器可用在什么环境中，下面天功测控小编简单介绍压电陶瓷换能器是怎么形成的。

       压电陶瓷换能器由压电陶瓷片和轻、重两种金属组成，在一定的温度下经极化处理后，具有压电效应。压电陶瓷超声换能器很早就进入了人们的研究视野，它制作方便，可操控强，灵敏度高，机电耦合性好。基于压电陶瓷开发的换能器包括功率超声换能器和检测超声换能器。

       超声技术是一种广泛使用的无损检测技术，它以声学理论为基础，不断应用于电子、通信、医学、生物及物理领域。在现代检测技术中，利用超声技术研制的换能器以其灵敏度高、精度高等优点正在越来越受到人们的关注。

       检测过程中常用的换能器有： 压电式换能器、磁致伸缩换能器、电磁声换能器和激光换能器。最常用的是压电换能器，它的核心部件就是压电晶片。压电晶片可以在压力的作用下发生形变，从而导致晶片本身发生极化，在晶片表面出现正负束缚电荷，此效应为压电效应。并且，压电效应具有可逆性，即对晶片施加电压后会发生形变。在检测过程中，利用超声探头的逆压电效应可以产生超声波，利用压电效应达到接收超声波的目的。压电陶瓷超声换能器很早就进入了人们的研究视野，它制作方便，可操控强，灵敏度高，机电耦合性好。基于压电陶瓷开发的换能器包括功率超声换能器和检测超声换能器。

       压电陶瓷换能器工作原理

       压电陶瓷换能片的原理是，当压力或张力施加到陶瓷片上时，在陶瓷片的两端会产生极性相反的电荷，并通过电路产生电流。这种效应称为压电效应。如果由这种压电陶瓷制成的换能器被放入水中，那么在声波的作用下，在换能器的两端会感应出电荷，这是声波接收器。此外，压电效应是可逆的。 如果交变电场施加到压电陶瓷片上，陶瓷片会不时变得越来越薄和厚，同时产生振动并发出声波。因此，解决了超声波发射器的问题。

       压电陶瓷换能器有两种材料：磁致伸缩金属和压电陶瓷。本文的目的是设计用于大功率机械超声加工的换能器，因此只讨论压电陶瓷换能器。压电陶瓷换能器作为一种能量传输网络，存在能量转换效率问题。转换效率与换能器材料、振动形式、机械振动系统（包括支撑机构）的结构以及工作频率的选择有关。因此，在超声换能器的设计中，应该考虑各种因素，如声阻抗、频率响应、阻抗匹配、声学结构、振动模式和转换材料，以及如何设计和协调这些因素，以使电声转换达到最佳值。

       压电陶瓷换能器是一种具有压电特性的电子陶瓷材料，与不含铁电成分的典型压电石英晶体的主要区别在于，构成其主要成分的晶相都是铁电晶粒。 因为陶瓷是具有随机取向晶粒的多晶聚集体，所以每个铁电晶粒的自发极化矢量也是迷失方向的。 为了使陶瓷表现出宏观压电特性，压电陶瓷必须在烧制后在强直流电场中极化，端面经受多个电极，从而原始无序取向的极化矢量优先取向于电场方向，电场消除后，极化处理后的压电陶瓷将保持一定的宏观残余极化强度，从而使陶瓷具有一定的压力。

       虽然压电陶瓷换能器看起来不显眼，但能量大，起着举足轻重的作用，正由于压电陶瓷换能器具有灵敏度高、精度高等优点被广泛应用于各行各业，协助无损检测。