6.3. Акустические
преобразователи
Впервые явление
пьезоэлектричества было использовано в технических целях в годы
Первой мировой войны Полем Ланжевеном, который построил первый
пьезоэлектрический сонар для военно-морского флота. Благодаря
сочетанию электрической и механической систем и высокой резонансной
частоте, кристаллы кварца, помещенные между двух стальных листов,
оказались эффективными источниками ультразвука. Пьезоэлектрические
сонары с тех пор были значительно усовершенствованы. В частности,
было улучшено их акустическое согласование с водной средой, а вместо
диоксида кремния стали использовать пьезокерамики. Пьезоэлектрики,
особенно ПВДФ, используют в высокочастотных акустических динамиках, а
также во многих отраслях медицины, от эхографии до ультразвуковой
хирургии.
6.4. Пьезоэлектрические
преобразователи
Для мехатронных устройств и
микроэлектромеханических систем (МЭМС) непрерывно
разрабатываются новые пьезоэлектрические силовые преобразователи с
улучшенными рабочими характеристиками. Пьезоэлектрические преобразователи
имеют высокое быстродействие, точность и большую плотность энергии. В
различных областях техники использовали самые разные
пьезоэлектрические преобразователи. Это обусловлено их
непревзойденным быстродействием и точностью, но иногда используют и
их специфические особенности, например, для работы в условиях
сверхвысокого вакуума. На пьезоэлектрических преобразователях
основаны целые области техники. Например, без системы
пьезоэлектрического сканирования трудно представить себе
атомно-силовой микроскоп.
Пьезоэлектрические
преобразователи основаны на обратном пьезоэлектрическом эффекте,
преобразующем электрическую энергию в механическую нагрузку или
перемещение. Как было описано выше, это происходит на уровне
кристаллической решетки и преобразова-
