壓電陶瓷變壓器是利用極化后壓電體的壓電效應(yīng)來實現(xiàn)電壓輸出的。其輸入部分用正弦電壓信號驅(qū)動, 通過逆壓電效應(yīng)使其產(chǎn)生振動, 振動波通過輸入和輸出部分的機械耦合到輸出部分, 輸出部分再通過正壓電效應(yīng)產(chǎn)生電荷,實現(xiàn)壓電體的電能-機械能-電能的兩次變換,在壓電變壓器的諧振頻率下獲得輸出電壓。與電磁變壓器相比, 這具有體積小, 質(zhì)量輕,功率密度高, 耐擊穿, 耐高溫, 不怕燃燒, 無電磁干擾和電磁噪聲, 且結(jié)構(gòu)簡單、便于制作、易批量生產(chǎn), 在某些領(lǐng)域成為電磁變壓器的理想替代元件等優(yōu)點。此類變壓器用于開關(guān)轉(zhuǎn)換器、筆記本電腦等。換能器的導納圓測量分析表明,導納圓綜合地反映了換能器工作時的動態(tài)參數(shù),也是評價換能器的一個標準壓電晶體換能器的性能與參數(shù)是決定聲波儀器質(zhì)量的重要因素,對聲波換能器進行檢測,是儀器研制和儀器維修過程中的一個重要環(huán)節(jié)。

超聲波馬達是把定子作為換能器, 利用壓電晶體的逆壓電效應(yīng)讓馬達定子處于超聲波頻率的振動, 然后靠定子和轉(zhuǎn)子間的摩擦力來傳遞能量, 帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。超聲波馬達體積小, 力矩大, 分辨率高, 結(jié)構(gòu)簡單, 直接驅(qū)動, 無制動機構(gòu), 無軸承機構(gòu), 這些優(yōu)點有益于裝置的小型化。超聲波馬達廣泛應(yīng)用于光學儀器、激光、半導體微電子工藝、精密機械與儀器、機器人、醫(yī)學與生物工程領(lǐng)域。超聲波馬達體積小,力矩大,分辨率高,結(jié)構(gòu)簡單,直接驅(qū)動,無制動機構(gòu),無軸承機構(gòu),這些優(yōu)點有益于裝置的小型化。

1. 極化的微觀機理

極化狀態(tài)是電場對電介質(zhì)的荷電質(zhì)點產(chǎn)生相對位移的作用力與電荷間互相吸引力的暫時平衡統(tǒng)一的狀態(tài)。極化機理主要有三種。

（1）電子位移極化——電介質(zhì)的原子或離子在電場力作用下，帶正電原子核與殼層電子的負電荷中心出現(xiàn)不重合。

（2）離子位移極化——電介質(zhì)正、負離子在電場力作用下發(fā)生相對位移，從而產(chǎn)生電偶極矩。

3）取向極化——組成電介質(zhì)的有極分子，有一定的本征（固有）電矩，由于熱運動，取向無序，總電矩為零，當外加電場時，電偶極矩沿電場方向排列，出現(xiàn)宏觀電偶極矩。