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壓電陶瓷微位移器是近年來發(fā)展起來的新型微位移器件,它具有體積小、重量輕、精度和分辨率高、頻響高、出力大等優(yōu)點,在光學、電子、航天航空、機械制造、生物工程、機器人等技術領域得到了廣泛應用,而且日益受到重視。特殊材料中的智能材料是指能夠接受外部環(huán)境的信息而自動改變自身狀態(tài)的一種新型陶瓷，主要有壓電陶瓷、形狀記憶陶瓷和電流變陶瓷。壓電陶瓷的特性和性能指標直接影響機械結構和控制系統(tǒng)的設計，壓電陶瓷微位移器是近年來發(fā)展起來的新型微位移器件,它具有體積小、重量輕、精度和分辨率高、頻響高、出力大等優(yōu)點,在光學、電子、航天航空、機械制造、生物工程、機器人等技術領域得到了廣泛應用,而且日益受到重視。壓電陶瓷的特性和性能指標直接影響機械結構和控制系統(tǒng)的設計，因而急需對其性能有明確的闡述

壓電陶瓷和電致伸縮陶瓷都是電介質,電介質在電場的作用下有兩種效應,即逆壓電效應和電致伸縮效應。一般的日用瓷，普通的電工瓷和部分的無線電陶瓷如{滑石瓷等}幾乎都是用礦物原料配成的，而壓電和強介電容器等無線電陶瓷則幾乎完全是由化工原料配制而成的。其中逆壓電效應是指電介質在外電場的作用下產生應變,應變大小與電場大小成正比,應變的方向與電場方向有關。而電致伸縮效應是指電介質在電場的作用下由于感應極化作用引起應變,且應變與電場方向無關,應變的大小與電場的平方成正比。

對于傳播快的首波(對于裸眼井測井指縱波滑行波,對于套管井來講指套管波)來講,由于聲波在井內多次反射,圓形的井孔具有一系列的固有頻率,或者說,井孔具有明顯的頻率選擇。當換能器的固有頻率與井孔的固有頻率接近時,發(fā)射換能器發(fā)射的聲波才能夠在井內激發(fā)出我或者井比較深時,接收波形的幅度減小,發(fā)射能量低,接收靈敏度降低。當聲波儀器發(fā)射換能器發(fā)射的聲波頻率與井孔的固有頻率接近或相等時,首波的幅度比較大;相反,則幅度比較小,或者根本不能夠傳播我們需要的首波。即對于一定的地層和套管井,只有某些頻率能夠在井內傳播。

壓電晶體在外力作用下發(fā)生形變時，正、負電荷中心發(fā)生相對位移，在某些相對應的面上產生異號電荷，出現(xiàn)極化強度。一般來說，在制作PZT壓電陶瓷元件中，二氧化鈦，二氧化鋯可采用工業(yè)級材料，它們的純度均能達到98%以上。這種沒有電場作用，由形變產生極化的現(xiàn)象稱為正壓電效應。對于各向異性晶體，對晶體施加應力三個方向出現(xiàn)與；（相應的應變 ）時，晶體將在X，Y，Z 式中 ， 成正比的極化強度， 即：分別稱為壓電應力常數(shù)與壓電應變常數(shù)。