Strukturierte Komponentendaten · 2026

Piezoelektrisches Element

Ein piezoelektrisches Element ist eine spezielle Komponente, die den piezoelektrischen Effekt nutzt, um bei Anlegen eines elektrischen Wechselsignals Ultraschallschwingungen zu erzeugen.

Technische Definition und Einsatzkontext
Ein typisches Piezoelektrisches Element wird in Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Toleranz, Montage- und Anwendungskompatibilität sowie Ausfallrisiko bewertet.

Ein piezoelektrisches Element ist eine spezielle Komponente, die den piezoelektrischen Effekt nutzt, um bei Anlegen elektrischer Wechselsignale Ultraschallschwingungen zu erzeugen. In Ultraschall-Wandlerarrays werden diese Elemente präzise angeordnet, um kontrollierte akustische Felder für Anwendungen wie medizinische Bildgebung, industrielle Prüfung und Materialbearbeitung zu erzeugen. Das Element besteht typischerweise aus polarisierten keramischen Materialien, die sich als Reaktion auf Spannungsänderungen ausdehnen und zusammenziehen und so hochfrequente mechanische Schwingungen erzeugen. Der piezoelektrische Effekt bewirkt, dass bestimmte Materialien als Reaktion auf eine angelegte mechanische Spannung eine elektrische Ladung erzeugen (direkter Effekt) oder sich verformen, wenn ein elektrisches Feld angelegt wird (inverser Effekt). In Ultraschallanwendungen wird der inverse Effekt genutzt: Eine Wechselspannung bewirkt, dass das Material mit Ultraschallfrequenzen schwingt und Schallwellen erzeugt.

Komponentenspezifikationen

Definition
Ein piezoelektrisches Element ist eine spezielle Komponente, die den piezoelektrischen Effekt nutzt, um bei Anlegen elektrischer Wechselsignale Ultraschallschwingungen zu erzeugen. In Ultraschall-Wandlerarrays werden diese Elemente präzise angeordnet, um kontrollierte akustische Felder für Anwendungen wie medizinische Bildgebung, industrielle Prüfung und Materialbearbeitung zu erzeugen. Das Element besteht typischerweise aus polarisierten keramischen Materialien, die sich als Reaktion auf Spannungsänderungen ausdehnen und zusammenziehen und so hochfrequente mechanische Schwingungen erzeugen.

Der piezoelektrische Effekt bewirkt, dass bestimmte Materialien als Reaktion auf eine angelegte mechanische Spannung eine elektrische Ladung erzeugen (direkter Effekt) oder sich verformen, wenn ein elektrisches Feld angelegt wird (inverser Effekt). In Ultraschallanwendungen wird der inverse Effekt genutzt: Eine Wechselspannung bewirkt, dass das Material mit Ultraschallfrequenzen schwingt und Schallwellen erzeugt.
Funktionsprinzip
The piezoelectric effect causes certain materials to generate an electric charge in response to applied mechanical stress (direct effect) or to deform when an electric field is applied (converse effect). In ultrasonic applications, the converse effect is utilized: alternating voltage causes the material to oscillate at ultrasonic frequencies, producing sound waves.
Materialien
Blei-Zirkonat-Titanat (PZT)-KeramikenBariumtitanatQuarzkristalle oder Polyvinylidenfluorid (PVDF)-Polymere. PZT-5A oder PZT-5H sind gängige Sorten mit hohen piezoelektrischen Koeffizienten.
Impedance
50-500 Ohms
Dimensions
Custom (typically 5-50 mm diameter, 0.5-5 mm thickness)
Capacitance
100 pF - 10 nF
Frequency Range
20 kHz - 10 MHz
Einsatztemperatur
150-350°C
Coupling Coefficient
0.6-0.7
Normen
ISO 18563-1DIN EN 12668-1

Branchentaxonomie & Aliasse

Gebräuchliche Handelsnamen, technische Kennungen und Suchbegriffe für Piezoelektrisches Element.

Uebergeordnete Produkte

Diese Komponente wird in den folgenden Industrieprodukten eingesetzt.

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Massnahme

Electrical overstress or thermal shock->Cracked ceramic element leading to complete loss of function->Implement voltage limiters, thermal management, and mechanical damping in housing design
Moisture ingress or chemical exposure->Degradation of electrodes and reduced piezoelectric performance->Apply protective coatings (epoxy, parylene) and use hermetic sealing for harsh environments
Mechanical fatigue from continuous operation->Gradual reduction in output amplitude and sensitivity->Design with safety factors, use fatigue-resistant materials, and implement periodic calibration

Industrielles Ökosystem und technische Bewertung

0
Mechanical cracking from overvoltage
1
Depolarization at high temperatures
2
Impedance mismatch causing energy loss
3
Aging effects reducing sensitivity over time

Konformität und Prüfung

tolerance
Frequency tolerance ±2%, dimensional tolerance ±0.1 mm, capacitance tolerance ±10%
test method
Impedance analysis, laser vibrometry for displacement measurement, acoustic output testing per IEC 61161

Hersteller für diese Komponente

Relevante Herstellerprofile aus der CNFX-Komponentenfähigkeitstabelle.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

Verwandte Komponenten

Haeufige Fragen

What is the main function of a piezoelectric element in ultrasonic transducers?

It converts electrical signals into high-frequency mechanical vibrations to generate ultrasonic waves for imaging, measurement, or processing applications.

How do temperature changes affect piezoelectric element performance?

Performance degrades near the Curie temperature, and thermal expansion can alter resonant frequencies. Temperature-stable formulations like PZT-8 are used in demanding environments.

Can piezoelectric elements be used for both transmission and reception of ultrasound?

Yes, they operate bidirectionally: generating ultrasound when energized (transmitter mode) and producing electrical signals when receiving ultrasound waves (receiver mode).

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Component Index · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.

Beschaffungsinformationen anfragen für Piezoelektrisches Element

Informationen zu Einsatzbereich, Spezifikationsgrenzen, Lieferantentypen und RFQ-Vorbereitung anfragen.

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Fertigung für Piezoelektrisches Element?

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Vorherige Komponente
Piezoelektrischer Kristall
Naechste Komponente
Piezoelektrisches Substrat
URN:CNFX:ME:UNIT:PIEZOELECTRIC_ELEMENT