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壓電陶瓷片的核心特性是壓電效應(yīng)，這一特性使其能實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)換，廣泛應(yīng)用于各類電子設(shè)備中。
壓電效應(yīng)主要分為正壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)。正壓電效應(yīng)是指當(dāng)壓電陶瓷片受到外力擠壓或拉伸時(shí)，內(nèi)部正負(fù)電荷中心發(fā)生相對(duì)位移，導(dǎo)致其表面產(chǎn)生等量異號(hào)的束縛電荷，形成電勢差，此時(shí)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。比如在傳感器中，陶瓷片受壓力作用產(chǎn)生電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的檢測。
逆壓電效應(yīng)則相反，當(dāng)在壓電陶瓷片兩端施加交變電壓時(shí)，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生周期性的伸縮變形，此時(shí)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。像超聲設(shè)備中，陶瓷片在電壓作用下高頻振動(dòng)，產(chǎn)生超聲波，便是逆壓電效應(yīng)的典型應(yīng)用。
能量轉(zhuǎn)換機(jī)制圍繞這兩種效應(yīng)展開，且轉(zhuǎn)換過程具有雙向性與即時(shí)性。在能量收集場景中，外界振動(dòng)使陶瓷片產(chǎn)生機(jī)械形變，通過正壓電效應(yīng)將振動(dòng)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能并存儲(chǔ)；在驅(qū)動(dòng)場景中，輸入的電能通過逆壓電效應(yīng)轉(zhuǎn)化為陶瓷片的機(jī)械振動(dòng)能，帶動(dòng)相關(guān)部件工作。
這種能量轉(zhuǎn)換機(jī)制讓壓電陶瓷片無需額外能源即可實(shí)現(xiàn)信號(hào)檢測或驅(qū)動(dòng)功能，結(jié)構(gòu)簡單且響應(yīng)迅速，成為電子、醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域的重要元件。
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