1. Piezoelektrischer Effekt. Piezoelektrische Keramik ist eine besondere Art von Keramikmaterial mit piezoelektrischem Effekt. Der piezoelektrische Effekt bezieht sich auf die ungleichmäßige Verteilung der Ladungen, die entstehen, wenn piezoelektrische Keramik durch äußere Kräfte verformt wird, was zur Trennung von Potentialdifferenz und Ladungen führt und dadurch Spannungssignale erzeugt. Der piezoelektrische Effekt ist die Grundlage für piezoelektrische Keramiken, mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln.
2. Struktur des piezoelektrischen Keramikwandlers. Der piezoelektrische Keramikwandler besteht aus piezoelektrischen Keramikplatten, eingebetteten Elektroden und mechanischen Stützstrukturen. Dabei ist die piezoelektrische Keramikplatte die Kernkomponente, in die Elektroden zum Sammeln und Übertragen von Ladungen eingebettet sind, und die mechanische Stützstruktur dient zur Unterstützung und zum Schutz der piezoelektrischen Keramikplatte.
3. Funktionsprinzip. Wenn äußerer Druck oder mechanische Belastung auf die piezoelektrische Keramikplatte ausgeübt wird, erfährt sie eine Verformung. Aufgrund des piezoelektrischen Effekts kommt es beim Verformungsprozess zu einer Potentialdifferenz und Ladungstrennung, wodurch ein Spannungssignal entsteht. Dieser Prozess kann als Energieumwandlungsprozess angesehen werden, bei dem mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt wird. Wenn der ausgeübte Druck oder die Spannung nachlässt, kehrt die piezoelektrische Keramikplatte außerdem in ihre ursprüngliche Form zurück und erzeugt ein umgekehrtes Spannungssignal.
