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変位を測定する圧電トランスデューサー
圧電超音波トランスデューサは、圧電材料の圧電効果を利用しています。二極化した PZT 材料のピエゾ プレートは、電界が印加されると機械的変形を受けます。これを逆圧電効果と呼びます。逆に、圧電材料の機械的変形によっても電圧が発生します。これを正の圧電効果と呼びます。 ピエゾ・エナジー・ハーベスティングは逆圧電効果を利用しており、高周波電圧を高周波の機械振動に変換して超音波を生成できます。正の超音波振動は、受信した超音波振動を電気信号に変換するためにも使用できます。これが超音波トランスデューサーの仕組みです。圧電超音波トランスデューサは、電気端と機械端を備えた 4 端子ネットワークとして見ることができます。圧電材料の 圧電ブロック結晶 は、圧電単結晶、多結晶圧電セラミック、圧電ポリマー、圧電複合材料を含む超音波トランスデューサを作成します。このうちチタン酸ジルコン酸鉛 圧電ディスク結晶は 、高い機械的強度、温度および耐湿性、低コスト、優れた電気機械結合効果という利点があり、超音波トランスデューサに広く使用されています。超音波トランスデューサは超音波距離計に使用されます。チタン酸ジルコン酸鉛を使用した圧電セラミックスを振動子材料に使用しています。
