压电传感器属于超声传感器中电声型的一种。探头由压电晶片、楔块、接头等组
成，是超声检测中最常用的实现电能和声能相互转换的一种传感器件，是超声波检测
装置的重要组成部分。压电材料分为晶体和压电陶瓷两类。属于晶体的如石英，铌酸
锂等，属于压电陶瓷的有锆钛酸铅，钛酸钡等。其具有下列的特性：把这种材料置于
电场之中，它就产生一定的应变；相反，对这种材料施以外力，则由于产生了应变就
会在其内部产生一定方向的电场。所以，只要对这种材料加以交变电场，它就会产生
交变的应变，从而产生超声振动。因此，用这种材料可以制成超声传感器。
传感器的主要组成部分是压电晶片。当压电晶片受发射电脉冲激励后产生振动，
即可发射声脉冲，是逆压电效应。当超声波作用于晶片时，晶片受迫振动引起的形变
可转换成相应的电信号，是正压电效应。前者用于超声波的发射，后者即为超声波的
接收。超声波传感器一般采用双压电陶瓷晶片制成。这种超声传感器需要的压电材料
较少，价格低廉，且非常适用于气体和液体介质中。在压电陶瓷上加有大小和方向不
断变化的交流电压时，根据压电效应，就会使压电陶瓷晶片产生机械变形，这种机械
变形的大小和方向在一定范围内是与外加电压的大小和方向成正比的。也就是说，在
压电陶瓷晶片上加有频率为 f0 交流电压，它就会产生同频率的机械振动，这种机械振
动推动空气等媒介，便会发出超声波。如果在压电陶瓷晶片上有超声机械波作用，这
将会使其产生机械变形，这种机械变形是与超声机械波一致的，机械变形使压电陶瓷
晶片产生频率与超声机械波相同的电信号。
