超聲波流量計(jì)探頭及換能器原理  八十二

一個(gè)處在正常電介質(zhì)狀態(tài)的晶體，當(dāng)電場(chǎng)緩慢增大而后又緩慢逆轉(zhuǎn)的過(guò)程中，它一般并不表現(xiàn)出可以察覺(jué)的電滯現(xiàn)象（對(duì)于某些晶體，即使在能夠施加于晶體上而不至造成電擊穿的最高電場(chǎng)強(qiáng)度下，其電偶極矩仍可能未發(fā)生改變。但是這類(lèi)晶體被加熱時(shí)，卻往往可以觀察到它的自發(fā)偶極矩發(fā)生變化，亦即它的極化強(qiáng)度是隨溫度而變化的，這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱釋電效應(yīng)，這類(lèi)晶體則稱(chēng)為熱電體，可用于熱敏器件）。然而，我們所關(guān)心的是鐵電晶體，即它的自發(fā)偶極矩方向能被外電場(chǎng)所改變。

當(dāng)沒(méi)有外電場(chǎng)作用（E=0）時(shí)，晶體總電矩P=0（圖中坐標(biāo)零點(diǎn)），這是晶

體中各電矩方向紊亂，以至從總體上來(lái)看是達(dá)到平衡的。

當(dāng)有外加電場(chǎng)作用時(shí)，電疇沿電場(chǎng)方向的極化強(qiáng)度分量增大，與之反方向的電疇極化強(qiáng)度變小，因此，極化強(qiáng)度P隨外電場(chǎng)E的增大而增大，如圖5.9中的OA段。電場(chǎng)強(qiáng)度繼續(xù)增大，最后使晶體只具有單個(gè)電疇，晶體的極化強(qiáng)度達(dá)到飽和，即圖5.9中的C處，C點(diǎn)在P軸上的截矩就成為飽和極化強(qiáng)度Ps，這是每個(gè)電疇原來(lái)已有的極化強(qiáng)度。當(dāng)外電場(chǎng)自C處回降，晶體的極化強(qiáng)度也隨之減小，但在零電場(chǎng)時(shí)仍有剩余極化強(qiáng)度Pr（對(duì)整體而言），直至反向電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到-Ec時(shí)，剩余極化強(qiáng)度將全部消失，反向電場(chǎng)繼續(xù)增大時(shí)，極化強(qiáng)度則沿反向直至飽和為止。Ec就被稱(chēng)為矯頑電場(chǎng)強(qiáng)度，如果矯頑電場(chǎng)強(qiáng)度大于晶體的擊穿場(chǎng)強(qiáng)，則在極化強(qiáng)度反向之前晶體以被電擊穿了。

超聲波流量計(jì)