超声波流量计探头及换能器原理  八十二

一个处在正常电介质状态的晶体，当电场缓慢增大而后又缓慢逆转的过程中，它一般并不表现出可以察觉的电滞现象（对于某些晶体，即使在能够施加于晶体上而不至造成电击穿的最高电场强度下，其电偶极矩仍可能未发生改变。但是这类晶体被加热时，却往往可以观察到它的自发偶极矩发生变化，亦即它的极化强度是随温度而变化的，这种现象称为热释电效应，这类晶体则称为热电体，可用于热敏器件）。然而，我们所关心的是铁电晶体，即它的自发偶极矩方向能被外电场所改变。

当没有外电场作用（E=0）时，晶体总电矩P=0（图中坐标零点），这是晶

体中各电矩方向紊乱，以至从总体上来看是达到平衡的。

当有外加电场作用时，电畴沿电场方向的极化强度分量增大，与之反方向的电畴极化强度变小，因此，极化强度P随外电场E的增大而增大，如图5.9中的OA段。电场强度继续增大，最后使晶体只具有单个电畴，晶体的极化强度达到饱和，即图5.9中的C处，C点在P轴上的截矩就成为饱和极化强度Ps，这是每个电畴原来已有的极化强度。当外电场自C处回降，晶体的极化强度也随之减小，但在零电场时仍有剩余极化强度Pr（对整体而言），直至反向电场强度达到-Ec时，剩余极化强度将全部消失，反向电场继续增大时，极化强度则沿反向直至饱和为止。Ec就被称为矫顽电场强度，如果矫顽电场强度大于晶体的击穿场强，则在极化强度反向之前晶体以被电击穿了。

超声波流量计