超声波流量计探头及换能器原理 七十六

离子极化与固有电矩的转向极化是利用压电材料制作电声换能器的主要机理。在介电晶体中，有一类与铁磁体性能相似的材料，称为铁电体（实际上铁电体一般并不含铁）。在一定温度范围内，即使没有外加电场的作用，它本身也会自发形成具有一定电矩的分子集团，产生一定的电场，这种分子集团称为电畴，这种现象则称为自发极化。当给这类晶体施加电场时，电畴就会转而沿外电场方向取向，将电场反向，电畴也随之反向。当撤去外电场后，电畴仍基本上沿原来电场的方向（具有剩余极化强度），类似于铁磁体中磁畴在磁场作用下的行为，但是把这种介质加热到临界温度（铁电居里点）以上时，自发极化强度消失（电畴结构解体）如同铁磁体中的自发磁化强度一样。因此把这类晶体称为铁电体。一般地讲，晶体的压电性质和自发极化的性质都取决于晶体的中心对称性，但铁电体在外电场反向时能使自发极化反向的特征是不能由晶体的结构来判断的，而只能通过介电系数（综合反映电介质内部电极化行为的一个重要的宏观物理量）或电滞回线的测定来判断。

超声波流量计