壓電式換能器區(qū)分

壓電換能器是一般不分正負極的。因為壓電換能器都是交流驅(qū)動。但像清洗，焊接換能器，為了方便，一般把跟前后蓋板連接的電極認為是負極。檢測用的換能器，如果是金屬外殼的，一般會把金屬外殼跟壓電換能器其中一級接在一起，當屏蔽用，這個當負極。

壓電式換能器的主要特點是電聲轉(zhuǎn)換效率高，特別是接收靈敏度高，但其機械強度較低（脆性大），因而在大功率應(yīng)用上受到限制（不過目前的最新技術(shù)已能達到數(shù)百瓦到上千瓦的聲輻射功率）。此外，某些單晶材料容易溶于水而失效（水解）。

壓電效應(yīng) 　某些單晶材料的結(jié)構(gòu)具有非對稱特性，當這些材料受到外加應(yīng)力作用而產(chǎn)生應(yīng)變時，其內(nèi)部晶格結(jié)構(gòu)的變化（形變）會破壞原來宏觀表現(xiàn)為電中性的狀態(tài)，產(chǎn)生極化電場（電極化），所產(chǎn)生的電場（電極化強度）與應(yīng)變的大小成正比。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)，它是由居里兄弟于1880年發(fā)現(xiàn)的。隨后，在1881年又進一步發(fā)現(xiàn)這類單晶材料還具有逆壓電效應(yīng)，即具有正壓電效應(yīng)的材料在受到外加電場作用時，會有應(yīng)力和應(yīng)變產(chǎn)生，其應(yīng)變與外電場的大小成正比。 　壓電效應(yīng)是晶體結(jié)構(gòu)的一個特性，它與晶體結(jié)構(gòu)的非對稱性有關(guān)，而壓電效應(yīng)的大小及性質(zhì)則與施加的應(yīng)力或電場對晶體結(jié)晶軸的相對方向有關(guān)。 　具有壓電效應(yīng)的單晶材料種類很多，最常用的如天然石英（sio2）晶體，以及人工單晶材料如硫酸鋰（li2so4）、鈮酸鋰（linbo3）等等。

電致伸縮效應(yīng) 　某些多晶材料中存在有自發(fā)形成的分子集團，即所謂“電疇”，它具有一定的極化，并且沿極化方向的長度往往與其他方向的長度不同。當有外加電場作用時，電疇會發(fā)生轉(zhuǎn)動，使其極化方向與外加電場方向趨于一致，從而使該材料沿外加電場方向的長度將發(fā)生變化，表現(xiàn)為彈性應(yīng)變。這種現(xiàn)象稱為電致伸縮效應(yīng)。 　電致伸縮效應(yīng)也有逆效應(yīng)，即具有電致伸縮效應(yīng)的多晶材料在經(jīng)受外加應(yīng)力產(chǎn)生應(yīng)變時，其總的極化強度將會發(fā)生變化，即表現(xiàn)為電極化（產(chǎn)生電場）。 　因此，電致伸縮效應(yīng)可以說與電極化現(xiàn)象有關(guān)（自極化）。

內(nèi)容介紹

《壓電換能器和換能器陣》(修訂版)內(nèi)容由淺入深，著重闡明壓電換能器和換能器陣的基礎(chǔ)理論，對換能器和換能器陣中所涉及的重要問題作了重點討論，并概述了發(fā)展動態(tài)。全書共十五章，第一章為引言；第二、三、四章為壓電換能器的基礎(chǔ)知識；第五、六、七、八章介紹了幾種常見的典型壓電換能器；第九章介紹壓電換能器的暫態(tài)效應(yīng)；第十章介紹同種新型換能器；第十一章討論了壓電彈性體的數(shù)值分析方法；第十二章介紹了換能器主要參數(shù)的測量方法；第十三章為換能器陣的理論基礎(chǔ)；第十四、十五章介紹了均勻和非均勻換能器陣；第十六章簡要介紹了幾種新型換能器陣。

醫(yī)療超聲換能器的種類，可以按照換能器工作時所產(chǎn)生的波束的多少，分為單波束和多波束。少到單個波束，多到256個波束。按換能器陣元的空間排列的維數(shù)，又可以分為一維陣(一維線陣，一維凸線陣，一維相控陣)，1.5維，1.75維，或兩維聲學基陣。根據(jù)換能器工作頻率的范圍，可以分為低頻，高頻換能器。在醫(yī)療超聲設(shè)備中，低頻換能器可以到500KHz，甚至更低到20KHz，高頻換能器目前則可以到50MHz。如果按照換能器制作的材料來區(qū)分，那又可以分為壓電陶瓷換能器，壓電薄膜換能器，壓電厚膜換能器，壓電單晶換能器，復合材料換能器，微機械加工的電容式換能器，微機械加工的壓電式換能器等。

超聲技術(shù)是一種廣泛使用的無損檢測技術(shù)，它以聲學理論為基礎(chǔ)，不斷應(yīng)用于電子、通信、醫(yī)學、生物及物理領(lǐng)域。在現(xiàn)代檢測技術(shù)中，利用超聲技術(shù)研制的換能器以其靈敏度高、精度高等優(yōu)點正在越來越受到人們的關(guān)注。

檢測過程中常用的換能器有: 壓電式換能器、磁致伸縮換能器、電磁聲換能器和激光換能器。最常用的是壓電換能器，它的核心部件就是壓電晶片。壓電晶片可以在壓力的作用下發(fā)生形變，從而導致晶片本身發(fā)生極化，在晶片表面出現(xiàn)正負束縛電荷，此效應(yīng)為壓電效應(yīng)。并且，壓電效應(yīng)具有可逆性，即對晶片施加電壓后會發(fā)生形變。在檢測過程中，利用超聲探頭的逆壓電效應(yīng)可以產(chǎn)生超聲波，利用壓電效應(yīng)達到接收超聲波的目的。

壓電陶瓷超聲換能器很早就進入了人們的研究視野，它制作方便，可操控強，靈敏度高，機電耦合性好?；趬弘娞沾砷_發(fā)的換能器包括功率超聲換能器和檢測超聲換能器 。