超聲波流量計探頭及換能器原理  八十四

在實際應用中，為了制作電聲換能器，通常對多晶鐵電體（壓電陶瓷）預先進行極化處理：將晶體加熱到居里點以上的溫度，施加強大的穩恒電場--通常達到1000-3000V/mm，然后在保持施加外電場的同時把晶體降溫，冷卻到室溫后才去掉極化電場，這樣晶體便具有了剩余極化強度。極化處理的實質就是使各晶胞的自發極化方向沿外電場方向重新排列并在一定程度上趨于一致，然后固定下來。此時晶體內的極化強度不再是零，因而在與電矩方向垂直的兩極面上出現等值異號束縛電荷，整個晶體如同一個大電偶極子。如果把磁晶體置于交變電場中時，由于外電場的作用使晶體的極化強度隨之變化，這將使得兩極面上的束縛電荷之間的距離也隨之變化，使晶體產生應變，此即電致伸縮效應。

在經過極化處理的多晶鐵電體上，與電矩方向垂直的兩極面中存在的束縛電荷，會很快被外界或內部遷移過來的自由電荷所中和而稱為電偶層。當晶體受到外加應力而發生應變時，極面上束縛電荷間的相對位置（距離發生變化），使得極化強度也隨之變化，即出現對自由電荷的釋放或吸收，整個晶體呈現充電或放電狀態，此即逆電致伸縮效應。

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