壓電效應(yīng)

等物質(zhì)中發(fā)現(xiàn)壓電效應(yīng)以來(lái)，壓電效應(yīng)已被廣泛應(yīng)用于航空航天、新能源、軍事、醫(yī)療等諸多領(lǐng)域[2-4]. 壓電效應(yīng)與實(shí)際生產(chǎn)生活聯(lián)系緊密，具有較大的研究?jī)r(jià)值,如電路中的石英晶體振蕩器、醫(yī)療診斷中的B超探頭、打火機(jī)中的點(diǎn)火器等，都利用了壓電效應(yīng). 設(shè)計(jì)壓電效應(yīng)演示實(shí)驗(yàn)，演示壓電體中機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，并探究二者的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，有助于加深學(xué)生對(duì)壓電效應(yīng)原理的理解. 為演示正壓電效應(yīng)，盧榮德[5]、孫錫良等人[6]利用機(jī)械振動(dòng)激勵(lì)下壓電體產(chǎn)生的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器

性，因此具有壓電效應(yīng)［8-9］。關(guān)于TMDs的壓電效應(yīng)國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者做了大量的研究工作。Duerloo 等［8］通過(guò)基于密度泛函理論（Density functional theory，DFT）DFT 的第一性原理計(jì)算了6 種單層TMDs 的壓電系數(shù)，發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生的壓電響應(yīng)要優(yōu)于傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)壓電材料和氮化硼（Boron nitride，BN），并且呈現(xiàn)出單調(diào)的周期趨勢(shì)，即隨著硫族元素相對(duì)原子質(zhì)量的增加壓電系數(shù)逐漸增大。Blonsky 等［10］通過(guò)基于DFT

磁式?jīng)_擊波;壓電效應(yīng);【中圖分類(lèi)號(hào)】R4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1673-9026（2022）02-011引言沖擊波治療儀產(chǎn)生的沖擊波一般聚焦區(qū)都比較小，能量一般都比較高，滲透深度可達(dá)3-6CM，因此它的操作復(fù)雜性很高，誤靶風(fēng)險(xiǎn)比較大。 目前的沖擊波治療儀在使用上都存在一定的安全隱患， 對(duì)操作者的規(guī)范操作要求較高，不利于技術(shù)快速的復(fù)制和推廣應(yīng)用， 比如它的觸發(fā)開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)不合理，造成工作時(shí)觸發(fā)時(shí)機(jī)的選擇不夠智能，容易誤觸發(fā)， 不僅會(huì)造成對(duì)槍體的損害，降

壓電材料與壓電效應(yīng)壓電材料通常包括壓電陶瓷（PZT）、壓電薄膜、壓電聚合物、壓電晶體和壓電復(fù)合材料。自1880年居里兄弟（雅克·居里和皮埃爾·居里）首次發(fā)現(xiàn)石英晶體中的壓電效應(yīng)以來(lái)，壓電材料經(jīng)歷了一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，應(yīng)用于建筑、軍事、航天、醫(yī)學(xué)等[4-5]眾多領(lǐng)域。壓電效應(yīng)[6]（piezoelectric effect）是壓電材料得以應(yīng)用于結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的重要原因之一，壓電效應(yīng)包括正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)，所有壓電材料都具有壓電效應(yīng)，其工作原理如圖1所示

展。關(guān)鍵詞：壓電效應(yīng);壓電材料;復(fù)合材料;壓電傳感器;能量采集器;智能電網(wǎng)引言隨著電子通信與無(wú)線(xiàn)傳感技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來(lái)越多的低功耗電子器件不斷涌現(xiàn)，隨之而來(lái)的是這些微型器件的供電問(wèn)題。傳統(tǒng)的化學(xué)電池因其污染嚴(yán)重、使用壽命短等固有缺陷逐漸被淘汰，取而代之的是新型能量收集裝置，這些裝置通過(guò)收集環(huán)境中存在的各種能量并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)來(lái)維持電子設(shè)備的正常工作。隨著5G時(shí)代的到來(lái)，通信基站林立，環(huán)境中的頻譜資源也日益豐富，作為射頻能量載體的天線(xiàn)異軍突起。而這其中，

本理論在具有壓電效應(yīng)的一維六方準(zhǔn)晶材料中，建立空間直角坐標(biāo)系xi(i=1,2,3)，設(shè)坐標(biāo)軸x3方向?yàn)闇?zhǔn)周期方向，記Dj，Ei，φ分別表示電位移、電場(chǎng)和電勢(shì)，Eij,σij,ui分別表示聲子場(chǎng)的應(yīng)變、應(yīng)力和位移分量，ωj,Hij,w3(i,j=1,2,3)分別表示相位子場(chǎng)的應(yīng)變、應(yīng)力和位移分量，Cij表示聲子場(chǎng)的彈性常數(shù)，Ki表示相位子場(chǎng)的彈性常數(shù)，Ri表示聲-相位子場(chǎng)耦合的彈性常數(shù)，eij，dij表示壓電常數(shù)，λ11，λ33表示介電常數(shù)，ρ表示具有壓電效

動(dòng)能量回收;壓電效應(yīng);E-DICH中圖分類(lèi)號(hào)：TM619，TN384文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1006-1037（2021）01-0054-05基金項(xiàng)目：山東省自然科學(xué)基金（批準(zhǔn)號(hào)：ZR2017MEE039）資助。通信作者：沈輝，男，博士，副教授，主要研究方向?yàn)闇y(cè)控技術(shù)與智能儀器。E-mail：shenhui@qdu.edu.cn隨著微電子、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）等低耗能產(chǎn)品的應(yīng)用日益廣泛，以化學(xué)電池為其主要供能方式存在著諸多弊端[1]，化學(xué)電池存

種同時(shí)具有正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)的特殊的元器件，它既可以將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)械信號(hào)，從而作為激勵(lì)源在板結(jié)構(gòu)表面激發(fā)出Lamb波；也可以將力學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，從而作為傳感器接收Lamb波在結(jié)構(gòu)中傳播后的響應(yīng)信號(hào)。壓電元件可以同時(shí)作為激勵(lì)器和傳感器，并且成本低而且使用方便，被廣泛使用于基于Lamb波的主動(dòng)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)中。本文根據(jù)PZT壓電傳感器的逆壓電效應(yīng)，推導(dǎo)出了當(dāng)對(duì)壓電傳感器施加電信號(hào)時(shí)電壓與傳感器邊緣質(zhì)點(diǎn)位移之間的關(guān)系，從而將施加的電信號(hào)等價(jià)為施加位移激勵(lì)

電材料特有的壓電效應(yīng)對(duì)PMUT的力學(xué)性能產(chǎn)生影響。對(duì)于微尺度下壓電結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能,已有部分學(xué)者做了相關(guān)的研究,比如Mohammadimeh[5]根據(jù)修正的偶應(yīng)力理論分析了納米復(fù)合單層壓電板的動(dòng)力學(xué)特性。Kang[6]同樣根據(jù)該理論分析了壓電多層圓形微板的彎曲特性。Lou[7]分析了具有雙層壓電層的sandwich矩形層板的力學(xué)特性。最近,Korayem[8]基于該理論建立了多層壓電矩形微板力學(xué)模型,并利用其模型分析了微板靜態(tài)與動(dòng)態(tài)力學(xué)特性。但是,這些基于高

等[4]利用壓電效應(yīng)原理制作出了可用于收集行人步行能量的智能地板。Alexander和Yoshiyasu Takefuji等[5]都針對(duì)行人交通研發(fā)出了用于收集步行能量的壓電裝置并對(duì)其進(jìn)行了多次測(cè)試。美國(guó)麻省理工學(xué)院James Graham等[6]曾利用動(dòng)力壓電地板收集火車(chē)站人群步行產(chǎn)生的振動(dòng)能量，發(fā)現(xiàn)行人每踩踏一步便可使兩只60W的燈泡亮1s。Shenck等[7]將微型壓電發(fā)電系統(tǒng)植入行人的鞋內(nèi)以收集行人步行時(shí)的振動(dòng)機(jī)械能，結(jié)果表明在0.9Hz的行人步頻

壓電片由具有壓電效應(yīng)的材料制作而成，壓電效應(yīng)分為正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)，本設(shè)計(jì)使用其正壓電效應(yīng)檢測(cè)微振動(dòng)。設(shè)計(jì)中采用直徑15mm的壓電片，并在壓電片的任意邊緣處焊接一彈簧，彈簧上焊接一小球，該設(shè)計(jì)可以提高對(duì)振動(dòng)的感應(yīng)精度，如圖1所示，其輸出為幅值不等的振蕩信號(hào)。圖1 微振動(dòng)感應(yīng)器實(shí)物圖2.2 反相器CD4069CD4069是6反相器電路芯片，內(nèi)部由六個(gè)反相器電路組成，單電源供電，電源范圍3-18V，適用范圍較寬，其輸入輸出波形如圖2所示，在本設(shè)計(jì)中，主要應(yīng)

合。1.2 壓電效應(yīng)壓電效應(yīng)是壓電材料最典型的特性，包括正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。正壓電效應(yīng)是指當(dāng)壓電元件受到外力發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，內(nèi)部的正負(fù)電荷在電場(chǎng)作用下向元件的2個(gè)電極移動(dòng)，其中電荷的分布密度由外力決定。在電壓作用下，壓電元件中的正負(fù)電荷向兩極運(yùn)動(dòng)而使元件發(fā)生形變的現(xiàn)象稱(chēng)為逆壓電效應(yīng)。壓電陶瓷智能骨料是基于上述壓電效應(yīng)制作而成的兼具應(yīng)力波發(fā)生和接收的傳感裝置，將智能骨料埋入砼構(gòu)件中能實(shí)現(xiàn)構(gòu)件中信號(hào)發(fā)生和采集，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)。1.3 波動(dòng)分析法將

，它所具有的壓電效應(yīng)可以將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為電能。當(dāng)壓電片的上下表面受到壓力時(shí)，壓電材料發(fā)生形變并在其內(nèi)部產(chǎn)生電場(chǎng)；當(dāng)外部壓力消失時(shí)，壓電片的內(nèi)部電場(chǎng)消失[9]. 壓電能量回收裝置又稱(chēng)壓電俘能器，現(xiàn)存的壓電俘能器主要采用懸臂梁結(jié)構(gòu)，在懸臂梁的上下表面利用環(huán)氧膠固定壓電片，同時(shí)為了達(dá)到增大振幅的目的，在懸臂梁一端設(shè)置質(zhì)量塊[10-11].Sodano等人采用能量法對(duì)懸臂梁壓電能量回收裝置進(jìn)行了理論分析，研究表明該能量回收裝置對(duì)低功耗電子產(chǎn)品及無(wú)線(xiàn)傳感器的供電具有

之外可能還與壓電效應(yīng)等有關(guān)[17]。Yamada等進(jìn)行了巖石破裂電磁輻射與聲發(fā)射的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電磁輻射的起始時(shí)間與聲發(fā)射的起始時(shí)間一致，并且拉伸裂紋比剪切裂紋產(chǎn)生電磁輻射的效率更高，認(rèn)為裂紋是產(chǎn)生電磁輻射的必要條件[18]。郭自強(qiáng)等通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)聲發(fā)射與電磁輻射的關(guān)系具有多樣性，既有伴隨聲發(fā)射的電磁輻射，也有不伴隨聲發(fā)射的電磁輻射，認(rèn)為巖石破裂產(chǎn)生的電磁輻射應(yīng)來(lái)源于多種機(jī)制[19]。徐為民等發(fā)現(xiàn)巖石破裂時(shí)，電磁脈沖與聲發(fā)射事件并不能完全一一對(duì)應(yīng)，認(rèn)為電磁輻射直

析學(xué)校特點(diǎn)和壓電效應(yīng)的適用條件，算其作用下可以產(chǎn)生的效益，探究壓電發(fā)電路面在校園中的可行性，順應(yīng)當(dāng)今時(shí)代節(jié)能環(huán)保的主題。關(guān)鍵詞：壓電效應(yīng);校園路面;電能我們科技不斷進(jìn)步的同時(shí)，也遇到了各種各樣的問(wèn)題：交通事故數(shù)量的增加，資源短缺等等。為了實(shí)現(xiàn)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展，我們國(guó)家在不斷向著綠色環(huán)保型方向發(fā)展。為了緩解我們的資源壓力，順應(yīng)國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，本文研究了一種在學(xué)校的路面發(fā)電的裝置系統(tǒng)，將該系統(tǒng)用于人流量和車(chē)流量較大的路段，在不影響路面使用狀況的同時(shí)還可以產(chǎn)

近年來(lái)，利用壓電效應(yīng)和壓電光電效應(yīng)構(gòu)建內(nèi)建電場(chǎng)，以有效增強(qiáng)體相載流子分離和表面電子空穴傳輸.壓電材料(包括鐵電、壓電以及熱電材料等)是一類(lèi)具有非中心對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的材料，它們的正電荷中心和負(fù)電荷中心可在機(jī)械變形或外加電場(chǎng)作用下分離，從而產(chǎn)生壓電勢(shì)[10].典型的壓電材料有：ZnO，CdS，MoS2，BaTiO3等[11].壓電勢(shì)能夠調(diào)制光電催化材料異質(zhì)結(jié)界面及肖特基結(jié)界面的電荷，提高載流子的分離效率，為光誘導(dǎo)電荷提供驅(qū)動(dòng)力，增強(qiáng)分離，抑制復(fù)合.在光催化和光電催化

了物理學(xué)上的壓電效應(yīng)原理。所謂壓電效應(yīng)就是有一些材料當(dāng)受到擠壓中時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電荷或電流的現(xiàn)象。這款口香糖由壓電元件和電極組成，包裹在一層薄薄的塑料薄膜中，只有幾厘米寬。當(dāng)被咀嚼時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生一股微小的電流，電流刺激舌頭上的味蕾，于是就能讓你體驗(yàn)到各種不同的味道。只要咀嚼不止，電流就會(huì)持續(xù)刺激味蕾，所以永遠(yuǎn)不會(huì)失味。不過(guò)，目前它還只能產(chǎn)生咸味或苦味兩種味道。研究人員希望繼續(xù)研究，通過(guò)改變電流的強(qiáng)度，最終能使我們的味蕾感覺(jué)到所有五種基本味道：苦、咸、酸、甜和鮮味。

它具有正、逆壓電效應(yīng)，即在受到外界荷載激勵(lì)時(shí)會(huì)在材料表面會(huì)形成正負(fù)相反的電荷，電荷量的大小與外界施加激勵(lì)成正比，當(dāng)外界激勵(lì)消失時(shí)，材料又處于不帶電狀態(tài)?；趬弘姴牧溪?dú)特的正逆壓電效應(yīng)，將其作為傳感器與作動(dòng)器，直接布置在結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行振動(dòng)控制，縮減了振動(dòng)控制時(shí)的中間環(huán)節(jié)，從而大幅提高控制效率。1 壓電材料的分類(lèi)及特點(diǎn)從壓電材料被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，其種類(lèi)也得到了極大地豐富。目前主要包括壓電陶瓷、壓電單晶、壓電聚合物、壓電纖維復(fù)合材料等。其中壓電陶瓷與壓電纖維復(fù)合材料作為

壓電材料的逆壓電效應(yīng)可以將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，利用該特性，壓電材料被廣泛用于主動(dòng)或被動(dòng)控制結(jié)構(gòu)振動(dòng)[1]。通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)本身材料的分布實(shí)現(xiàn)最小化結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)的研究已得到廣泛研究[2]。近年來(lái)，學(xué)者們通過(guò)引入壓電材料來(lái)改善結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性能，如Kang和Zhang通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)表面壓電材料的分布研究了結(jié)構(gòu)振動(dòng)的主動(dòng)控制[3]。由于脆性壓電陶瓷材料的可加工性差，所以難以實(shí)現(xiàn)加工任意拓?fù)涞膲弘娖?，因此，一些學(xué)者提出了通過(guò)優(yōu)化指定規(guī)格壓電片的布局代替尋找最優(yōu)的壓電材料拓?fù)洌?/div>

壓電與聲光 2019年6期2019-12-17

壓電材料的正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)，介紹了發(fā)電地板、納米發(fā)電機(jī)、海洋浮體發(fā)電等裝置利用正壓電效應(yīng)的壓電發(fā)電技術(shù)概況。上述壓電發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、造價(jià)低，具有廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：壓電效應(yīng);壓電材料;納米發(fā)電機(jī)壓電晶體在某個(gè)方向受到外載荷作用，晶體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，其上表面和下表面會(huì)產(chǎn)生相反極性的正、負(fù)電荷，稱(chēng)為正壓電效應(yīng);若把壓電晶體放置在電場(chǎng)中，它會(huì)沿著某一方向發(fā)生變形，如果此電場(chǎng)是交變的，則晶體會(huì)發(fā)生正、反兩個(gè)方向的交替變形，稱(chēng)為逆壓電

FBAR）;壓電效應(yīng);MBVD模型;仿真;S參數(shù)中圖分類(lèi)號(hào)： TN911 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ? ?DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2019.05.040本文著錄格式：王瑞，陳鵬光，任家泰，等. 基于ADS下FBAR的設(shè)計(jì)與仿真[J]. 軟件，2019，40（5）：207211【Abstract】： Modern wireless communication technology has promoted the develo

要：本文利用壓電效應(yīng)與換能技術(shù)設(shè)計(jì)了一種可穿戴式發(fā)電裝置，通過(guò)采用高輸出性能和高導(dǎo)電性能的柔性PVDF壓電薄膜并以雙拱形陣列結(jié)構(gòu)搭建，使得穿戴者可以通過(guò)體感交互進(jìn)行機(jī)械能一電能轉(zhuǎn)化并對(duì)電能加以利用。該裝置實(shí)現(xiàn)了人體機(jī)械能的高效率采集及對(duì)手機(jī)等外部設(shè)備進(jìn)行供電的功能，對(duì)于能量的二次利用具有深遠(yuǎn)意義。關(guān)鍵詞：PVDF;壓電效應(yīng);發(fā)電裝置1、應(yīng)用領(lǐng)域柔性PVDF與體感交互控制下的壓電裝置屬于一種小型便攜式發(fā)電裝置的服務(wù)范圍。隨著便攜式智能設(shè)備的適用范圍越來(lái)越廣，

文首先介紹了壓電效應(yīng)及新型壓電換能材料PVDF，主要分析了其電阻、壓電常數(shù)以及電致動(dòng)原理，驗(yàn)證了其壓電效應(yīng)以及柔性驅(qū)動(dòng)特性。該材料在振動(dòng)檢測(cè)、實(shí)時(shí)自發(fā)電領(lǐng)域具有很高的價(jià)值。本文也提出了一種通過(guò)PVDF實(shí)現(xiàn)人體機(jī)械能一電能轉(zhuǎn)換的裝置，對(duì)于能量的二次利用具有深遠(yuǎn)意義。關(guān)鍵詞：PVDF;壓電效應(yīng);電致動(dòng)原理;發(fā)電裝置1、壓電效應(yīng)概述壓電效應(yīng)原理為：某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時(shí)，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的兩個(gè)相對(duì)表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷。當(dāng)

李偉摘 要：壓電效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)換，針對(duì)這一原理，我們?cè)O(shè)計(jì)了一款能將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的器件。該器件不僅可以將壓電效應(yīng)產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)化為直流電，還能控制輸出電壓的大小，供不同規(guī)格的用電器正常用電。根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境，采用不同類(lèi)型的壓電陶瓷，產(chǎn)生最大的能量輸出。器件不僅能夠滿(mǎn)足供電的需求，而且使用壽命長(zhǎng)、無(wú)污染、免維護(hù)，擁有廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：壓電陶瓷;壓電效應(yīng);器件;能量收集DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.20

超聲波? 壓電效應(yīng)? 磁致伸縮效應(yīng)? 隔音器中圖分類(lèi)號(hào)：O426.9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-3791（2019）04（b）-0061-021? 聲音的產(chǎn)生與傳播聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的聲波，通過(guò)介質(zhì)（固、液、氣）傳播，被人或動(dòng)物的聽(tīng)覺(jué)器官所感知的波動(dòng)現(xiàn)象。聲音是一種壓力波，當(dāng)你拍打桌面、放手機(jī)、拍手時(shí)都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，這些振動(dòng)會(huì)引起介

法的壓電和反壓電效應(yīng)張昭光等[21]的研究發(fā)現(xiàn)：人體經(jīng)絡(luò)存在的物質(zhì)基礎(chǔ)為膽甾相液晶體。盧六沙等也認(rèn)為[22-23]，經(jīng)絡(luò)就是在生命期間疏松結(jié)締組織中的基質(zhì)處于膽甾相的狀態(tài)。他的觀點(diǎn)是：在生命期間，細(xì)胞所處的生理環(huán)境是液晶。因?yàn)?，液晶也許是唯一僅用很小的、多種物理方式的刺激即可引起它相應(yīng)的物理狀態(tài)改變的物質(zhì)。而液晶態(tài)存在壓電和反壓電效應(yīng)，壓電效應(yīng)即是指液晶體在受到壓力作用時(shí)，可在受力面上產(chǎn)生數(shù)量相等而符號(hào)卻不相同的電荷。反之，如果在晶體上加以電壓，晶體就會(huì)產(chǎn)

1 發(fā)電原理壓電效應(yīng)根據(jù)其不同的狀態(tài)可以分為兩種，一種是正壓電效應(yīng)，另一種是逆壓電效應(yīng)。正壓電效應(yīng)描述的是當(dāng)將外力作用在壓電陶瓷片上，陶瓷片表面會(huì)出現(xiàn)電荷這一現(xiàn)象。這主要是因?yàn)樗鼉?nèi)部結(jié)構(gòu)介質(zhì)化了。相反，當(dāng)把壓電片放在一個(gè)帶電場(chǎng)中時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)壓電片的表面有輕微的變形，這種現(xiàn)象就是所謂的逆壓電效應(yīng)。而本文在設(shè)計(jì)發(fā)電裝置時(shí)，就是利用其正壓電效應(yīng)。2.2 影響壓電效應(yīng)的基本因素（1）材料：采用pzt壓電片，具有較高機(jī)電耦合數(shù)和較高的居里溫度，且容易極化[1]。（2

的主動(dòng)調(diào)控;壓電效應(yīng)對(duì)能帶結(jié)構(gòu)有很大的影響,并且有利于完全帶隙的擴(kuò)大與形成.基于帶隙的可調(diào)諧性,分析了可切換路徑的壓電聲子晶體板波導(dǎo),結(jié)果表明可以通過(guò)改變電邊界條件來(lái)限制彈性波能量流.1 引 言聲子晶體是人造周期性復(fù)合結(jié)構(gòu),它可以有效控制彈性波或超聲波的傳播[1].在這種周期結(jié)構(gòu)中,彈性波在一定頻率范圍內(nèi)被禁止傳播,這個(gè)頻率范圍稱(chēng)為帶隙.帶隙的存在使得聲子晶體具有廣泛的應(yīng)用前景,例如用于聲學(xué)濾波器、聲波導(dǎo)、噪聲控制、傳感器設(shè)計(jì)的改進(jìn)等[2?6].通常,在制

耦合系數(shù)以及壓電效應(yīng)都要優(yōu)于其余組分的材料[3,4]。NBT-KBT100x陶瓷和NBT-KBT100x[4]薄膜在其準(zhǔn)同相界附近的鐵電壓電性和電致伸縮性能都被報(bào)道過(guò)。店址伸縮性能對(duì)提高微傳感器的傳感性能，尤其是靈敏度方面具有重要意義。NBT-KBT100x薄膜是一種無(wú)鉛的鐵電薄膜，具有良好的環(huán)境友好性，目前對(duì)其準(zhǔn)同相界附近的性能少有報(bào)道，本文旨在研究其準(zhǔn)同相界的機(jī)電耦合性能。2 NBT-KBT100x不同成分薄膜的微結(jié)構(gòu)圖1（a）是含鉀量分別為0.13、

傳感器技術(shù)；壓電效應(yīng)；固有頻率；激振力頻率；俘能電路中圖分類(lèi)號(hào)：TM401文獻(xiàn)標(biāo)志碼：AAnalysis of active piezoelectric energy harvesterCUI Yiliang， WANG Haifeng， LI Meng， SUN Kaili， LI Chunyu（College of Mechanical & Electrical Engineering， Qingdao University， Qingdao， Sha

鮮事，這叫作壓電效應(yīng)。它是一種機(jī)械能與電能互換的現(xiàn)象，已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)了上百年，在我們身邊也應(yīng)用得很廣泛。比如街邊隨處可見(jiàn)的一次性塑料打火機(jī)，有相當(dāng)一部分就是采用壓電陶瓷器件發(fā)電來(lái)打火的。按下打火機(jī)里的點(diǎn)火器后，壓力作用到壓電陶瓷器件上，點(diǎn)火器放電，同時(shí)氣閥打開(kāi)，電火花點(diǎn)燃燃?xì)猓鹈缇兔俺鰜?lái)了。壓電材料還能把電能轉(zhuǎn)換回機(jī)械能，用特定頻率的微小電流可以引起切割工具非常精確的震動(dòng)，這可以用于微創(chuàng)手術(shù)。壓電效應(yīng)還可用于制造高級(jí)傳感器、鐘表、微量天平等，它已在醫(yī)學(xué)、航天

測(cè)。關(guān)鍵詞：壓電效應(yīng)；泥沙監(jiān)測(cè)；應(yīng)用中圖分類(lèi)號(hào)：TM201 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）05-0086-02黃河是世界聞名的一條多泥沙河流，泥沙測(cè)驗(yàn)任務(wù)很重，但黃河泥沙測(cè)驗(yàn)一直采用橫式采樣器野外采樣，水樣須在試驗(yàn)室沉淀24小時(shí)后，經(jīng)過(guò)水樣濃縮、處理，用置換法、過(guò)濾法或烘干法計(jì)算出河水中懸移質(zhì)泥沙的含量。這樣測(cè)驗(yàn)不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，危險(xiǎn)性高，數(shù)據(jù)獲知時(shí)間長(zhǎng)，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，不利于數(shù)據(jù)即時(shí)顯示、傳輸、保存等?？吹礁篙厒?nèi)绱诵量啵?/div>

中國(guó)科技縱橫 2018年5期2018-04-16

傳感器是通過(guò)壓電效應(yīng)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的，歸屬于慣性力傳感器的范疇，壓電效應(yīng)分為順壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)兩大類(lèi)，對(duì)于一些特殊的帶電材料，在沿著一定方向上受到外力的作用而變形，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的兩個(gè)表面上產(chǎn)生極性相反的電荷；當(dāng)去掉外力后，又會(huì)重新回到不帶電的狀態(tài)，這種機(jī)械能轉(zhuǎn)化成為電能的現(xiàn)象成為順壓電效應(yīng)。相反地，在電介質(zhì)物質(zhì)的極化方向上施加電場(chǎng)，它就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械形變，當(dāng)去掉外加電場(chǎng)時(shí)，電介質(zhì)的變形隨之消失，這種將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的現(xiàn)象稱(chēng)為逆壓電效應(yīng)，即壓

一個(gè)電信號(hào)。壓電效應(yīng)就是頻差法超聲波探頭的工作原理。壓電效應(yīng)分為正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。當(dāng)電介質(zhì)受到一定方向的外力作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，即：在電介質(zhì)的兩端出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷，當(dāng)失去外力時(shí)，此現(xiàn)象消失，電介質(zhì)兩端無(wú)電荷，這種現(xiàn)象稱(chēng)為正壓電效應(yīng)[4]，且外力的大小與形成的電荷量成正比，如圖1所示。逆壓電效應(yīng)與之相反，在電介質(zhì)的兩端加上電場(chǎng)，電介質(zhì)發(fā)生形變，去掉電場(chǎng)時(shí)，形變也同時(shí)消失，此為逆壓電效應(yīng)[4]，如圖2所示。圖1 正壓電效應(yīng)圖2 逆壓電效應(yīng)發(fā)射探頭形

分形結(jié)構(gòu) 壓電效應(yīng) 懸臂梁結(jié)構(gòu) 謝爾賓斯基三角Abstract With the development of wireless sensor technology， the past wired power supply has a lot of inconvenience， and the battery life is short and other defects， to a large extent hindered the developme

040）基于壓電效應(yīng)的智能控制廣場(chǎng)自發(fā)電系統(tǒng)王超，張研，王文雨，邵琦，趙剛（東北林業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱，150040）本文介紹了一種基于壓電效應(yīng)的智能控制廣場(chǎng)自發(fā)電系統(tǒng)，核心技術(shù)是通過(guò)壓電材料的壓電效應(yīng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，并通過(guò)能量轉(zhuǎn)換模塊和能量?jī)?chǔ)存模塊將電能儲(chǔ)存于鋰電池中，給主控制器模塊即Arduino供電，主控制器模塊驅(qū)動(dòng)燈光和音頻輸出模塊。整個(gè)裝置所需的電能都通過(guò)壓電效應(yīng)產(chǎn)生，起到節(jié)能環(huán)保的作用。壓電效應(yīng)；能量轉(zhuǎn)換；能量?jī)?chǔ)存；Arduin

路。關(guān)鍵詞：壓電效應(yīng)；發(fā)電裝置；設(shè)計(jì)；功能中圖分類(lèi)號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2016）12-0036-03壓電材料是一種重要的功能材料，在航空航天、能源以及冶金化工工業(yè)和軍事等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。壓電材料是指在受到外界應(yīng)力作用時(shí)在兩端面間出現(xiàn)電荷聚集現(xiàn)象的晶體材料。利用壓電材料的這一性質(zhì)可實(shí)現(xiàn)機(jī)械能—電能的互相轉(zhuǎn)換。電動(dòng)汽車(chē)在行駛過(guò)程中伴隨著巨大的能量消耗，對(duì)這些損耗能量收集再利用是提高電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航性能的主要方式，也是適應(yīng)

新材料，基于壓電效應(yīng)，這種薄而柔韌的橡膠材料可以在拉伸和壓縮時(shí)產(chǎn)生電流，可以在壓力傳感器、心臟起搏器和其他醫(yī)療設(shè)備中使用，以及用于服裝、控制按鈕，甚至可穿戴式顯示器，這些顯示器可以通過(guò)佩戴者的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流。記錄播放器可以通過(guò)讀取唱片的凹槽來(lái)播放音樂(lè)，通過(guò)壓電效應(yīng)，這些震動(dòng)被轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生聲波的電脈沖。而Dorina Opris等研發(fā)人員研發(fā)的柔性材料產(chǎn)生電流的過(guò)程是將機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程。該材料突破了我們所知道的壓電效應(yīng)的界限。在此之前，其只在晶體中被觀察

皇島分校基于壓電效應(yīng)的智能發(fā)電路面的應(yīng)用研究趙迎賓，孫哲雍 東北大學(xué)秦皇島分校近年來(lái)，全球多個(gè)國(guó)家都開(kāi)始研究壓電效應(yīng)技術(shù)和其應(yīng)用場(chǎng)景，壓電效應(yīng)在我國(guó)多個(gè)行業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用，本文主要介紹了壓電效應(yīng)在路面材料中的應(yīng)用，智能發(fā)電路面的發(fā)電原理、特點(diǎn)、社會(huì)價(jià)值；著重分析了智能發(fā)電路面的應(yīng)用前景，為智能發(fā)電路面在我國(guó)的研究及推廣應(yīng)用提供了支持。壓電效應(yīng)；發(fā)電路面一、引言國(guó)內(nèi)外普遍使用的發(fā)電式路面主要有三種：太陽(yáng)能發(fā)電路面、風(fēng)能發(fā)電路面和壓電發(fā)電路面，其中最為可靠且

義.關(guān)鍵詞：壓電效應(yīng)；層合微梁；損傷效應(yīng)；尺寸效應(yīng)；坍塌中圖分類(lèi)號(hào)：O345 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AAbstract：The nonlinear pull-in behavior of piezoelectric laminated micro-beam was studied with consideration of the size effect and damage effect. Based on the theories of continuum me

詞：超聲波；壓電效應(yīng)；高頻振蕩電路早在1842年，奧地利醫(yī)生杜西客就開(kāi)始利用超聲技術(shù)掃描人的腦部結(jié)構(gòu)。直到20世紀(jì)60年代，超聲波開(kāi)始被應(yīng)用于人體腹部器官的探測(cè)，隨后經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，超聲技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于臨床診斷、治療及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的研究等方面。超聲診斷儀是利用超聲波探測(cè)人體內(nèi)部情況的儀器。我們知道超聲波是指頻率高于20000赫茲的聲波，其本質(zhì)與波完全相同，在空間傳播過(guò)程中也完全遵守波的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，因它的頻率超出了人耳的聽(tīng)覺(jué)范圍，所以不會(huì)引起人的聽(tīng)覺(jué)。超聲波具

設(shè)計(jì)一種基于壓電效應(yīng)的將波浪能轉(zhuǎn)換為電能的自供電裝置，以實(shí)現(xiàn)該目的。采用懸臂梁結(jié)構(gòu)和壓電振子對(duì)稱(chēng)分布形式，克服波浪能頻率低的缺點(diǎn)并能充分利用其高能量密度的特性。同時(shí)采用壓電活性良好、耦合因數(shù)高的矩形雙晶片環(huán)保型壓電陶瓷和電極并聯(lián)連接方法，振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置作為一種波浪能捕獲的有效裝置，通過(guò)振蕩使壓電陶瓷產(chǎn)生形變，獲得的電能整流后由并聯(lián)的超級(jí)電容存儲(chǔ)并收集。該裝置可以提高壓電波浪的轉(zhuǎn)換效率和降低維護(hù)成本。關(guān)鍵詞 壓電效應(yīng) 波浪能 壓電振子 振蕩浮子 電

壓電復(fù)合板；壓電效應(yīng)；損耗因子壓電材料具有正逆壓電效應(yīng)，即可作為傳感器又可作為作動(dòng)器，并且具有低質(zhì)量、寬頻帶,高靈敏度和容易安裝等特點(diǎn),非常適合于空間結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制。壓電類(lèi)智能結(jié)構(gòu)是一個(gè)新興的多學(xué)科交叉的前沿研究領(lǐng)域,在機(jī)器人、航天器、潛水器等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,關(guān)于壓電元件的致動(dòng)與傳感機(jī)理的研究在國(guó)際上受到廣泛關(guān)注。目前已經(jīng)研制出了0-3型、2-2型、1-3型等多種結(jié)構(gòu)的壓電復(fù)合材料。其中1-3型壓電復(fù)合材料是由一維的壓電陶瓷柱平行地排列于三維連通的

磁感應(yīng)測(cè)振和壓電效應(yīng)測(cè)振原理進(jìn)行比較，介紹了一種新型振動(dòng)加速度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以代替原系統(tǒng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)參數(shù)輸出更加穩(wěn)定。關(guān)鍵詞：振動(dòng)監(jiān)測(cè)；壓電效應(yīng)；應(yīng)用DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.1381 引言發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)工作品質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)，振動(dòng)過(guò)大會(huì)加速機(jī)件的疲勞損壞，降低發(fā)動(dòng)機(jī)工作壽命。振動(dòng)加速度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是采集測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)參數(shù)重要系統(tǒng)。某型飛機(jī)在用戶(hù)使用過(guò)程中，頻繁暴露出發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)參數(shù)采集顯示不穩(wěn)定問(wèn)題，進(jìn)

的電能，基于壓電效應(yīng)的壓力發(fā)電裝置在未來(lái)毫無(wú)疑問(wèn)具有廣闊的市場(chǎng)空間和發(fā)展前景。能源問(wèn)題作為當(dāng)代不可避免的話(huà)題之一，必須給予足夠的重視，相信給予壓電效應(yīng)的壓力發(fā)電裝置在新能源潮流之中能夠脫穎而出。關(guān)鍵詞 壓電效應(yīng) 壓力發(fā)電 綠色中圖分類(lèi)號(hào)：TM61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A1壓力發(fā)電的背景及現(xiàn)狀隨著經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展，人們對(duì)能源的使用需求也在持續(xù)增長(zhǎng)。我國(guó)是能源消費(fèi)的大國(guó)，面對(duì)新時(shí)代下環(huán)境與能源的雙重壓力，開(kāi)發(fā)利用可再生能源成為全球能源界的共識(shí)，壓電產(chǎn)品發(fā)電作為一個(gè)安全可

壓電片，利用壓電效應(yīng)使壓電片對(duì)管道施加控制力矩。對(duì)運(yùn)動(dòng)微分方程中由控制力矩產(chǎn)生的Dirac Delta函數(shù)對(duì)軸向坐標(biāo)的一階導(dǎo)數(shù)，利用Fourier級(jí)數(shù)進(jìn)行展開(kāi)，再采用微分求積法對(duì)控制微分方程和邊界條件進(jìn)行離散化處理，得到了時(shí)變系統(tǒng)的狀態(tài)方程。以管道的橫向振動(dòng)變形和輸入控制能量之和達(dá)到最小的最優(yōu)控制原則，對(duì)簡(jiǎn)支輸送脈動(dòng)流管道的時(shí)變系統(tǒng)受控前后某些點(diǎn)的撓度響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值仿真。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，采用的最優(yōu)控制方案能有效地控制輸送脈動(dòng)流管道的主參數(shù)共振問(wèn)題。關(guān)鍵詞

況。關(guān)鍵詞：壓電效應(yīng)；壓電發(fā)電；新能源發(fā)電引言：隨著城市發(fā)展，用電負(fù)荷的急劇增加也使得環(huán)境負(fù)荷逐漸增加，如何實(shí)現(xiàn)在提高現(xiàn)有能源的利用效率的前提下，在短時(shí)間內(nèi)展開(kāi)新型能源的發(fā)現(xiàn)、使用和過(guò)度一直是個(gè)難以實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題。目前煤、石油、天然氣等一直是農(nóng)工商業(yè)所必須的能源，但作為化石能源終會(huì)因各種原因被人們舍棄。而環(huán)境震動(dòng)作為能量逸散的一種形式，通過(guò)對(duì)它的研究一方面可以提供提高能量利用效率的合理化建議，另一方面自然環(huán)境中的震動(dòng)也可以作為新能源被人們所接受。壓電發(fā)電技術(shù)是

nO納米線(xiàn)的壓電效應(yīng)和廣泛存在的摩擦電靜電效應(yīng)，將周?chē)h(huán)境中廣泛存在的各種有用機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。這里制造的納米發(fā)電機(jī)的工藝兼容傳統(tǒng)的柔性印刷電路板技術(shù)，未來(lái)，這種柔性納米發(fā)電機(jī)能夠集成在柔性電路板中，形成自供電的小型化電子系統(tǒng)。關(guān)鍵詞： ZnO； 納米發(fā)電機(jī)； 壓電效應(yīng)； 摩擦電靜電； 柔性印刷電路板中圖分類(lèi)號(hào)： TN705?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2015）14?0141?040 引 言自從2006年納米發(fā)電機(jī)（NG）第一

。給出了基于壓電效應(yīng)的傳感器自供電方案，該方案采用壓電能量收集器、倍壓整流電路、MAX4685芯片為核心的開(kāi)關(guān)電路以及LTC1540芯片為核心的電壓管理電路，將收集到的能量給傳感器等低功耗電子器件供電。實(shí)驗(yàn)表明，收集到的能量可以支持低功耗的傳感器正常工作。關(guān)鍵詞：壓電效應(yīng)；傳感器；自供電；低功耗中圖分類(lèi)號(hào)：TN911 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2015）07-00-020 引 言隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，傳感器節(jié)點(diǎn)供電問(wèn)題變得尤為突出，由于傳感

生產(chǎn)做準(zhǔn)備。壓電效應(yīng)；壓電材料；按摩鞋；穴位1 引言在人們的日常生活中，每個(gè)人都離不開(kāi)行走，而走路是離不開(kāi)雙腳的，因此通常人們會(huì)感到疲勞，往往是腳的疲勞。而按照中醫(yī)的觀念，人們的雙足有許多穴位，通過(guò)按摩這些穴位可達(dá)到強(qiáng)生健體﹑恢復(fù)疲勞的作用。因此按摩鞋應(yīng)運(yùn)而生?，F(xiàn)在已有的足底按摩器﹑足底按摩鞋等，采用凸模按摩的方法，對(duì)足底穴位進(jìn)行壓迫刺激，這種方法可以利用人本身自然行走狀態(tài)達(dá)到保健按摩之功效，易于被人們接受；市場(chǎng)上還有一種磁療鞋，它是通過(guò)磁場(chǎng)作用于腳部相應(yīng)

陶瓷疊堆；正壓電效應(yīng)；LM2575HVT；鋰電池組0 引 言在過(guò)去的十幾年中，輻射、溫度、機(jī)械振動(dòng)和生物等各種各樣的環(huán)境能源作為能量的主要來(lái)源得到了廣泛的研究，盡管在開(kāi)發(fā)環(huán)境中能量做出了很大努力，但還存在未使用的能源和能源浪費(fèi)。本文利用壓電材料具有正壓電效應(yīng)特性，可將環(huán)境中的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成電能，通過(guò)利用這一效應(yīng)將環(huán)境的能量收集和存儲(chǔ)在可重復(fù)充電的鋰電池中，為各種用電產(chǎn)品進(jìn)行供電[1-3]。本文以壓電陶瓷疊堆為發(fā)電裝置，通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，測(cè)定疊堆在不同

。然而，基于壓電效應(yīng)所引起電連接器的結(jié)構(gòu)變形還很少有研究，因此，基于ANSYS 對(duì)電連接器進(jìn)行壓電分析和研究是很有必要的。1 ANSYS 壓電分析與逆壓電效應(yīng)1.1 ANSYS 壓電分析有限元ANSYS 軟件是唯一能夠真正實(shí)現(xiàn)多物理耦合場(chǎng)分析的分析系統(tǒng)，它集電、熱、結(jié)構(gòu)、電磁、流體、聲學(xué)等多物理場(chǎng)求解功能與一體。耦合場(chǎng)分析是指考慮了兩個(gè)或多個(gè)工程物理場(chǎng)之間的相互作用的分析[4]。壓電材料在結(jié)構(gòu)變形與電學(xué)效應(yīng)方面具有機(jī)-電耦合特性，屬于多物理場(chǎng)的耦合問(wèn)題。壓

研究3.1 壓電效應(yīng)某些材料被施加機(jī)械應(yīng)力的條件下會(huì)在表面產(chǎn)生電荷，并且電荷的多少與施加應(yīng)力的大小成一定的關(guān)系，這樣的材料就是壓電材料。壓電材料表現(xiàn)的這種現(xiàn)象被稱(chēng)為壓電效應(yīng)。其本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和電能之間的相互轉(zhuǎn)化。通常被廣泛使用的壓電材料如壓電陶瓷、石英晶體、壓電高分子聚合物等。壓電效應(yīng)是雙向可逆的，分別為正壓電效應(yīng)及逆壓電效應(yīng)。壓電材料在一定方向上受到應(yīng)力作用，在其內(nèi)部會(huì)發(fā)生極化，相對(duì)的表面上會(huì)產(chǎn)生極性相反的電荷。一旦應(yīng)力消失后，壓電材料又重新回到不帶電

態(tài)性能.多次壓電效應(yīng)是指在外場(chǎng)作用下壓電體的機(jī)械能與電能連續(xù)相互轉(zhuǎn)化，其研究目標(biāo)之一就是要展現(xiàn)出壓電材料中發(fā)生的每一次壓電效應(yīng)及其對(duì)壓電體本身的影響，這將有助于揭示壓電效應(yīng)機(jī)理，進(jìn)一步提高壓電傳感器和執(zhí)行器性能.本文提出基于多次壓電效應(yīng)的位移自感知實(shí)現(xiàn)方法，采用PZT－5疊堆執(zhí)行器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，同時(shí)分析多次壓電效應(yīng)對(duì)壓電自感知執(zhí)行器分辨力和精度的影響.1 多次壓電效應(yīng)的自感知執(zhí)行器原理1.1 多次壓電效應(yīng)理論基礎(chǔ)多次壓電效應(yīng)是孫寶元等基于“機(jī)電耦合與電磁耦

的振動(dòng)能由于壓電效應(yīng)，最后轉(zhuǎn)變成電能。那么，什么是壓電效應(yīng)?1880年，法國(guó)物理學(xué)家居里發(fā)現(xiàn)，把重物放在石英晶體上，晶體某些表面會(huì)產(chǎn)生電荷，電荷量與壓力成比例。這一現(xiàn)象被稱(chēng)為壓電效應(yīng)。所以，能產(chǎn)生壓電效應(yīng)的晶體材料就是壓電材料。不久后，居里又發(fā)現(xiàn)了逆壓電效應(yīng)，即在外電場(chǎng)作用下壓電體會(huì)產(chǎn)生形變。壓電效應(yīng)的機(jī)理是：具有壓電性的晶體對(duì)稱(chēng)性較低，當(dāng)受到外力作用發(fā)生形變時(shí)，晶胞中正負(fù)離子的相對(duì)位移使正負(fù)電荷中心不再重合，導(dǎo)致晶體發(fā)生宏觀極化，而晶體表面電荷面密度等于