壓電效應的原理是，每當壓電材料處于機械應力之下時，材料內的+ve和-ve載流子就會發生轉移，這會在外部電場中產生。當它們反轉時，外部電場也會延伸壓電材料。

　　壓電效應的應用主要涉及制造和聲音檢測、微天平、高壓和電子頻率的產生、非常精細的光學組件聚焦。這是原子分辨率科學儀器方法圖的基礎，如STM、AFM（掃描探針顯微鏡）。壓電效應的常見應用是點煙器的爆炸源。

　　正壓電效應案例

　　可以通過擠壓壓電材料來產生電能，這稱為晶體中的正壓電效應，壓電效應發生在壓電材料壓縮過程中。壓電晶體等壓電陶瓷材料放置在下例所示的兩個金屬板之間。只要通過施加機械應力擠壓材料，就會產生壓電性。

　　材料上會有電壓電勢。上述電路中的金屬板可以被壓電晶體夾在中間。兩個金屬板收集電荷，產生稱為壓電的電壓。

　　在這種方法中，壓電效應起到小型電池的作用，因為它會發電。所以這也叫做直接壓電效應。有幾種設備可以使用直接壓電效應，例如壓電傳感器、麥克風、水聽器和傳感類型的設備。

　　逆壓電效應

　　只要壓電效應發生逆轉就成稱之為逆壓電效應或反壓電效應，這可以通過施加電能使晶體膨脹來形成。這種效應的主要作用是將電能轉化為機械能。

　　通過利用這種效應，可以開發產生音頻聲波的設備。這些設備的最佳示例是揚聲器或蜂鳴器。

　　使用這些揚聲器的主要好處是它們非常薄，這使得它們可以在各種電話中發揮作用。甚至聲納換能器以及醫學超聲也利用了逆壓電原理。非音頻反向壓電設備包括致動器和電機。

　　逆壓電效應案例

　　壓電晶體的扭轉可以通過不同的頻率以不同的方法完成，這種扭曲可以稱為振動模式。晶體的設計可以做成各種形狀，以獲得不同的振動模式。目前有幾種模式被擴展用于操作許多頻率范圍，以了解低成本、高性能的設備。

　　這些模式使我們能夠創建在低kHz~MHz范圍內工作的產品。振動模式有彎曲、縱向、面積、半徑、厚度切變、厚度截留、表面聲波和BGS波。

　　陶瓷是壓電材料的重要集合。村田公司使用這些不同的振動模式以及陶瓷來制造許多有價值的產品，典型的示例包括陶瓷鑒頻器、陶瓷陷波器、陶瓷BPF（帶通濾波器）、陶瓷諧振器、蜂鳴器以及SAW濾波器。

　　壓電效應的應用包括以下幾點內容：

　　壓電傳感器在工業應用中用于各種用途，例如發動機爆震傳感器、壓力傳感器、聲納設備等。

　　壓電致動器在工業應用中用于各種用途，如柴油燃料噴射器、快速響應螺線管、光學調節、超聲波清洗、超聲波焊接、壓電電機、堆棧致動器、條紋致動器、壓電繼電器等。

　　壓電換能器在醫療應用中用于各種用途，如超聲成像、超聲程序。

　　壓電致動器用于消費電子產品，如壓電打印機（點陣打印機、噴墨打印機）、壓電揚聲器（手機、耳塞、發聲玩具、音樂賀卡和音樂氣球）。壓電蜂鳴器、壓電加濕器和電動牙刷。

　　壓電材料用于樂器拾音器和麥克風等音樂應用。

　　用于國防應用，如微型機器人、改變航向的子彈等。

　　用于其他一些應用，如壓電點火器、發電、MEMS（微電子機械系統）、網球拍等。

　　以上就是關于壓電效應的基礎內容介紹。從以上內容可以看出，壓電效應是特定材料在施加機械應力時產生電能的能力，這種效應的主要特點是可逆的，即產生正壓電的材料也會產生逆壓電效應。

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