Пьезоэффект был открыт в 1880 г. французскими учеными, братьями Пьером и Полем Кюри, на кварце. Применить открытое явление впервые предложил Поль Ланжевен, также француз. Было это в годы первой мировой войны. Суть предложения заключалась в использовании ультразвука для обнаружения вражеских подводных лодок, а для получения самого ультразвука предлагалось использовать именно пьезоэффект. Явление, в чем-то схожее с пьезоэффектом, но связанное с переменным магнитным полем и названное магнитострикцией, обнаружил в 1847 г. Джеймс Джоуль. Суть его заключалась в изменении линейных размеров кристалла в переменном магнитном поле. Важно отметить обратимость пьезоэффекта: при деформировании пьезокристалла на его поверхностях возникает разность потенциалов (напряжение), и наоборот, при приложении к противоположным граням электрического напряжения (т.е. при помещении кристалла в электрическое поле) происходит изменение линейных размеров кристалла, деформация. Пьезокерамика сегодня представлена в основном двумя формами: это пластинки (диаметр 0,5√3 см, высота до 1 мм) и цилиндрические столбики. Помимо пьезопластинок пьезоэлементы содержат еще и пару металлических пластин для обеспечения электрического контакта и повышения прочности конструкции. В качестве одного из электродов на одну из сторон пьезопластинки может напыляться тонкий слой металла. В пьезоэлементах отечественного производства вторая металлическая пластина для повышения жесткости сделана в виде "блюдечка", куда и вклеивается пьезопластинка (рис. 1). К контактным пластинам припаивают соединительные провода или же зажимают их между упругими контактами. |
|
У импортных пьезоэлементов, например, в музыкальных открытках, нижняя пластина обычно плоская, но помещена в пластмассовый кожух (рис. 2). |
|