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压电效应
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一句话看懂
压电效应（Piezoelectric Effect）是某些电介质在受到外力作用发生机械变形时，其内部产生极化而使其表面出现电荷集聚的现象，也称为正压电效应。该效应将机械能转换为电能。与之对应的是逆压电效应（电致伸缩效应），即压电材料在电场作用下产生机械变形的现象，将电能转换为机械能。压电效应具有可逆性。
Sources (1)
第6章_压电式传感器/6.1 工作原理_1.md
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知识解析
压电效应
压电效应（Piezoelectric Effect）是某些电介质在受到外力作用发生机械变形时，其内部产生极化而使其表面出现电荷集聚的现象，也称为正压电效应。该效应将机械能转换为电能。与之对应的是逆压电效应（电致伸缩效应），即压电材料在电场作用下产生机械变形的现象，将电能转换为机械能。压电效应具有可逆性。
压电效应是压电式传感器的工作基础。基于正压电效应可制成机械能的敏感器（检测器），即压电式传感器；基于逆压电效应可制成电激励的制动器（执行器）。
关键特性
- 有源传感器：压电式传感器是典型的有源传感器（能量变换型传感器），无需外加电源，从被测对象取能转换输出。
- 动态测量：主要用于与力相关的动态参数测试，如动态力、机械冲击、振动等。由于电荷会泄漏，压电式传感器不适用于静态测量。
- 可逆性：正压电效应（机械能→电能）与逆压电效应（电能→机械能）同时存在，互为逆过程。
典型材料
- 石英晶体（单晶）：各向异性，具有明确的电轴（x轴）、机械轴（y轴）和光轴（z轴）。详见石英晶体（压电）。
- 多晶陶瓷：如钛酸钡、锆钛酸铅（PZT）等，压电效应强，应用广泛。
- 有机高分子聚合材料：如聚偏氟乙烯（PVDF），柔性好。
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