Физическая энциклопедия - пьезоэлектрический преобразователь

электромеханич. или электроакустический преобразователь, действие к-рого основано на пьезоэлектрич. эффекте (см. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСТВО). Осн. часть П. п. состоит из отдельных или объединённых в группы пьезоэлементов (стержней, пластинок, дисков, цилиндров и т. д. из пьезоэлектрического материала) с нанесёнными на определённые поверхности электродами. С электродов снимается электрич. заряд, образующийся при прямом пьезоэффекте, или к ним подводится электрич. напряжение для создания деформации в результате обратного пьезоэффекта. В зависимости от назначения и диапазона рабочих частот для изготовления П. п. применяют разл.

пьезоэлектрич. материалы, наиболее часто пьезокерамику. П. п. используются в УЗ технологии и дефектоскопии, гидроакустике, радиовещании, виброметрии, радиоэлектронике, а также в акустоэлектронике в качестве мощных источников УЗ, излучателей и приёмников звука, акустич. антенн, микрофонов и гидрофонов, резонаторов, фильтров и т.

д. Соответственно диапазон рабочих частот П. п. весьма •широк от единиц Гц в сейсмич. исследованиях до ГГц в акустоэлектронике. П. п.излучатели, вибраторы, резонаторы обычно работают в узком диапазоне частот вблизи резонанса их механич. системы, а П. п.приёмники в широком диапазоне частот вне резонанса. В области частот больше 100 кГц преим.

используют П. п. в виде оболочек и пластин, колеблющихся по толщине; на частотах, больших 10 МГц и в диапазоне ГГц, в виде очень тонких пластин или плёнок из пьезополупроводниковых материалов. При резонансных рабочих частотах 40-100 кГц применяются стержни на продольных колебаниях, при ещё более низких частотах составные П. п. в виде стержней с пассивными накладками.

В УЗ технологич. установках П. п. применяют в сочетании со стержневыми концентраторами или излучающими диафрагмами. В качестве излучателей и приёмников звука в водной среде широко используется П. п. в виде пьезокерамич. колец. Ниже 5-10 кГц часто применяют П. п. в виде биморфных пластин, совершающих поперечные колебания изгиба или кручения. П. п. в виде полых пьезокерамич. сфер, поляризованных по толщине, используются как широкополосные ненаправленные гидрофоны. В наиболее распространённых условиях работы П. п. как излучателей их кпд =40-70%. Макс. мощность П. п. ограничивается допустимой напряжённостью электрич. поля и механич. прочностью, а также его разогревом. .