Pjezoelektrinės keramikos lakšto principas: Kai keramikos lakštui taikomas slėgis ar įtampa, dviejuose keraminio lakšto galuose bus generuojami priešingos poliškumo mokesčiai, o grandinėje susidaro srovė. Šis efektas vadinamas pjezoelektriniu efektu. Jei keitiklis, pagamintas iš šios pjezoelektrinės keramikos, patenka į vandenį, tada, veikiant garso bangoms, abiejuose keitiklio galuose bus sukelti mokesčiai, kurie yra garso bangų imtuvas. Be to, pjezoelektrinis efektas yra grįžtamas. Jei pjezoelektrinės keramikos lakštui taikomas kintamas elektrinis laukas, keramikos lakštas laikas nuo laiko taps plonesnis ir storesnis, jis vibruos ir išskleis garso bangas. Todėl ultragarso siųstuvo problema išspręsta.
Pjezoelektrinės keramikos keitliams yra dvi medžiagos: magnetostrityvieji metalai ir pjezoelektrinė keramika. Šio straipsnio tikslas yra suprojektuoti keitiklius didelės galios mechaniniam ultragarso apdirbimui, todėl aptariami tik pjezoelektriniai keraminiai keitliai. Pjezoelektrinis keraminis keitiklis, kaip tam tikras energijos perdavimo tinklas, turi energijos konversijos efektyvumo problemą. Konversijos efektyvumas yra susijęs su keitiklio medžiagos pasirinkimu, vibracijos forma, mechaninės vibracijos sistemos struktūra (įskaitant atsi palaikyti skirtą mechanizmą) ir veikimo dažniu. Todėl projektuojant ultragarsinius keitiklius reikėtų atsižvelgti į įvairius veiksnius, tokius kaip akustinė kliūtis, dažnio atsakas, impedanso atitikimas, akustinė struktūra, vibracijos režimas ir konversijos medžiagos, ir kaip suprojektuoti ir koordinuoti šiuos veiksnius, kad būtų pasiektas elektro-akustinis konvertavimas. geriausia vertė.
Pjezoelektrinis keraminis keitiklis yra elektroninė keraminė medžiaga, turinti pjezoelektrinių savybių. Pagrindinis skirtumas nuo tipiško pjezoelektrinio kvarco kristalo, kuriame nėra feroelektrinių komponentų, yra tas, kad pagrindinis kristalų fazės komponentas yra visi feroelektriniai kristalų grūdai. Kadangi keramika yra polikristaliniai agregatai su atsitiktinai orientuotais grūdais, spontaniškas kiekvieno feroelektrinio grūdo poliarizacijos vektorius taip pat yra dezorientuotas. Kad keramika galėtų eksponuoti makroskopines pjezoelektrines savybes, pjezoelektrinė keramika po šaudymo turi būti poliarizuota stipriame nuolatinės srovės elektriniame lauke, o galutinis veidas turi būti apšiaustas keliais elektrodais, kad pradinės netvarkingos orientacijos poliarizacijos vektorius būtų pirmiausia orientuotas į elektros lauką. Pašalinus elektrinį lauką , pjezoelektrinė keramika po poliarizacijos apdorojimo išlaikys tam tikrą makroskopinį liekamosios poliarizacijos stiprumą, kad keramika turėtų tam tikrą slėgį.
