壓電陶瓷微位移器是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)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(diǎn),在光學(xué)、電子、航天航空、機(jī)械制造、生物工程、機(jī)器人等技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)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(dòng)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(biāo)直接影響機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，壓電陶瓷微位移器是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)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(diǎn),在光學(xué)、電子、航天航空、機(jī)械制造、生物工程、機(jī)器人等技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,而且日益受到重視。壓電陶瓷的特性和性能指標(biāo)直接影響機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，因而急需對(duì)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(zhì),電介質(zhì)在電場(chǎng)的作用下有兩種效應(yīng),即逆壓電效應(yīng)和電致伸縮效應(yīng)。一般的日用瓷，普通的電工瓷和部分的無(wú)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(qiáng)介電容器等無(wú)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(yīng)是指電介質(zhì)在外電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生應(yīng)變,應(yīng)變大小與電場(chǎng)大小成正比,應(yīng)變的方向與電場(chǎng)方向有關(guān)。而電致伸縮效應(yīng)是指電介質(zhì)在電場(chǎng)的作用下由于感應(yīng)極化作用引起應(yīng)變,且應(yīng)變與電場(chǎng)方向無(wú)關(guān),應(yīng)變的大小與電場(chǎng)的平方成正比。

對(duì)于傳播快的首波(對(duì)于裸眼井測(cè)井指縱波滑行波,對(duì)于套管井來(lái)講指套管波)來(lái)講,由于聲波在井內(nèi)多次反射,圓形的井孔具有一系列的固有頻率,或者說(shuō),井孔具有明顯的頻率選擇。當(dāng)換能器的固有頻率與井孔的固有頻率接近時(shí),發(fā)射換能器發(fā)射的聲波才能夠在井內(nèi)激發(fā)出我或者井比較深時(shí),接收波形的幅度減小,發(fā)射能量低,接收靈敏度降低。當(dāng)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(shí),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(duì)于一定的地層和套管井,只有某些頻率能夠在井內(nèi)傳播。

壓電晶體在外力作用下發(fā)生形變時(shí)，正、負(fù)電荷中心發(fā)生相對(duì)位移，在某些相對(duì)應(yīng)的面上產(chǎn)生異號(hào)電荷，出現(xiàn)極化強(qiáng)度。一般來(lái)說(shuō)，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(jí)材料，它們的純度均能達(dá)到98%以上。這種沒(méi)有電場(chǎng)作用，由形變產(chǎn)生極化的現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。對(duì)于各向異性晶體，對(duì)晶體施加應(yīng)力三個(gè)方向出現(xiàn)與；（相應(yīng)的應(yīng)變 ）時(shí)，晶體將在X，Y，Z 式中 ， 成正比的極化強(qiáng)度， 即：分別稱為壓電應(yīng)力常數(shù)與壓電應(yīng)變常數(shù)。