压电技术的基本原理及特性

压电效应

压电材料在受到应力或应变时，将产生电荷/电压，这就是正压电效应；反之，压电材料受到电场作用时，将产生应力/应变，称为逆压电效应。压电陶瓷利用的就是压电材料的逆压电效应。

在压电材料受到外来压力之前，材料内部分子的正负电荷相当，整个材料的外在表现就是材料本身是中性分子；当压电材料受到压力之后，其内部结构被挤压，使分子内的正负电荷分离，整个材料的外在表现就是一个小的偶极子；最终，材料内部相邻的正负电荷相互抵消，材料表面的电荷两极分化并形成电场，从而完成了压电材料将机械能转化为电能的过程。

压电效应的原理图如下：

压电陶瓷的特点

1、分辨率高

压电陶瓷可将电能与机械能进行直接转换，能实现亚纳米范围内的运动，理论上其分辨率是无限的。然而，实际工作中，受某些电气和机械因素的影响，实际可实现的分辨率是有限的。

2、响应速度快

压电陶瓷的响应时间可达几微秒，可实现超过10000g的加速度变化率。

3、无摩擦

压电陶瓷的位移是基于晶体固态动力学，无须与其他零部件接触。

4、无磁场

压电效应仅与电场有关，压电陶瓷不产生磁场也不受磁场影响。

5、能耗小

即使长时间背负重载，不工作时是不会产生热量的。

6、非线性

压电陶瓷随电压变化有一个滞后的过程，因此位移与驱动电压是非线性的。

压电陶瓷的应用

三英精控的纳米位移台、高速偏摆镜以及一些特殊场合应用的产品均需要利用压电陶瓷来驱动。三英精控还可以根据不同需求来进行定制，满足不同应用场合。更多产品信息，欢迎来电咨询。

审核编辑 黄宇