超聲波流量計探頭及換能器原理 八十三

當溫度高于鐵電居里點時，晶體的晶格結構發生變化，電疇被破壞，晶體的鐵電性消失而變成順電相（非鐵電相），因此，用鐵電材料作的電聲換能器只能在低于居里點的溫度條件下工作。此外，從圖5.9中也可以看到，這種電致伸縮效應在小范圍內基本上呈線性，當外電場強度過大時與極化強度的關系已出現非線性關系。

當外加電場為頻率f的交變電場時，只要電場的絕對值達最大，鐵電體的長度就變化到最長。當外加電場趨于零時，其長度就趨向平衡時的最短長度。于是，鐵電體長度伸縮的頻率為外加電場頻率的兩倍，這與磁致伸縮現象是基本相似的。因此，為了得到與外電場同頻率的長度變化，實踐中是先采用強大的恒電場（直流電場）使鐵電體極化，使電疇基本上轉到與極化電場一致的方向（極化處理）。在撤除極化電場后，電疇仍基本沿電場方向，具有很強的剩余極化強度（鐵電體的特性）。在此之后，再施加較小的交變電場時，當外電場方向和剩余極化強度方向一致時，長度變長，反之則長度縮短，于是長度變化的頻率就與外電場相一致了。從而可以進行線性壓電處理。這種剩余極化電場是不容易消失的，在常溫下，除非施加比原極化電場更強的反向電場，或經過強烈的沖擊震動或敲擊等，才會使剩余極化減小或消失。當然，若溫度升高到居里點甚至居里點以上時，則因電疇結構解體而無所謂還會存在剩余極化強度，其壓電性能也就消失了。

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