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壓電蜂鳴器——壓電陶瓷在電聲元件上的應用嘗試

1.壓電陶瓷如何成為電聲元件中的一份子?

壓電陶瓷作為一種多晶鐵電體,是可以將機械性能和電能相互轉換的信息功能陶瓷材料,除壓電性能外還具備介電性和彈性等特性。原始的壓電陶瓷并不具備壓電性能,主要是在制備過程中利用了材料在機械應力作用下引起的內部正負電荷中心相對位移發生極化,從而導致材料兩端表面出現符號相反的束縛電荷(即壓電效應)而制作。

當前現代電子技術、傳感技術、電聲技術的產品應用上壓電陶瓷已被普遍應用。電聲元件作為一種可以進行電與聲能量轉換的器件,其覆蓋社會生活的方方面面,大到軍事監聽報警系統,小到民生家居生活電器。生活中常見的電聲元件有蜂鳴器、揚聲器、傳聲器、水聲換能器等,壓電陶瓷品種眾多,目前用在蜂鳴片上壓電材料通常為高壓極化后的壓電陶瓷片。

2.壓電式蜂鳴器的構成

壓電式蜂鳴器作為一種電聲轉換器件,主要是由壓電陶瓷片、金屬片、引線以及共鳴腔等組合而成,由集成電路或晶體管構成的振蕩器驅動。接通電源運作后,振動器起振,輸出的音頻信號通過阻抗匹配器來推動壓電蜂鳴片發聲。

壓電蜂鳴器最主要的元件是經過極化的壓電陶瓷片粘接在彈性振動板(多為金屬片)上而成的一種復合結構。這種有單面貼和雙面貼兩種結構:前者稱為單壓電片型;后者稱為雙壓電片型。使用情況最為普遍的是單壓電片型,增加交流信號驅動時,壓電瓷片伸縮致使整體發生彎曲振動,此種復合結構被稱作壓電蜂鳴元件,因體型較薄又稱為壓電振膜或壓電振動板。

外觀構成:

通常呈圓形,由壓電陶瓷片、引線和共鳴腔構成。

其中的壓電陶瓷片由金屬鍍層、陶瓷片、膠水、金屬片構成。

3.壓電蜂鳴器的特點及應用

壓電式蜂鳴器具有體型小、靈敏度高、耗電省、可靠性好,并且造價低廉的特點和良好的頻率特性。被廣泛應用在各種電器產品的報警、發聲部件上,常見的莫過于音樂賀卡、電子手表、袖珍計算器、電子門鈴和電子玩具等小型用品上作發聲器件。

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