压电电声教材 压电陶瓷蜂鸣器

合集下载

压电陶瓷元件蜂鸣片的测试方法

压电陶瓷元件蜂鸣片的测试方法

压电陶瓷元件蜂鸣片的测试方法
1、串联谐振频率fs、并联谐振频率fp、等效电阻R1和一次泛音频率fs1、三次泛音频率fs3常用传输线法测量,其电路如下:
左图Π型网络测量中样品两端的信号幅度变化较小,网络中的干扰较小,但是Π型网络测量必须为恒压条件,对于测量R1 较低的串联谐振频率fs 材料测量精度较低,而且必须满足RI/ RT1≥10,RT2<<R1;测量并联谐振频率FP时RT2≈1KΩ~2KΩ。

右图恒流测试网络可以测量R1较低的串联谐振频率fs(最大导纳谐振频率fm),测量时高次谐波影响较大,因此对信号源的谐波失真度要求较高。

RT3/R1≥100 RT3≈200Ω~3KΩ。

可以在串联谐振频率fs下用高频电阻箱的电阻替代样品测量等效电阻R1。

2、自由电容CT和介质损耗角正切(tgδ)可以用电容电桥直接读出CT 和tgδ。

3、纵向压电应变常数d33的测量:
压电应变常数d33可以采用传输线法测量fs、fp 和CT,用
来计算,也可以用静态法直接测量,在样品上并联大电容量电容,施加纵向力压缩样品,用静电表读出静电压,依据压电方程:

测量需要满足下列条件:
1、电学短路边界条件,即E恒定;
2、试样仅沿极化方向受力;
3、尽量使压力与应变呈线行关系;
4、受力面积与极化面积相同。

有一种准静态d33测量仪也可以较准确的测量d33。

蜂鸣器的介绍

蜂鸣器的介绍

蜂鸣器的介绍推荐一)蜂鸣器的介绍1•蜂鸣器的作用蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。

2•蜂鸣器的分类蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。

3.蜂鸣器的电路图形符号蜂鸣器在电路中用字母“ H”或“ HA(旧标准用“ FM' “ LB、“ JD”等)表示。

(二)蜂鸣器的结构原理1•压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。

有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。

多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。

当接通电源后( 1.5〜15V 直流工作电压),多谐振荡器起振,输岀1.5〜2.5kHZ 的音频信号,阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。

压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。

在陶瓷片的两面镀上银电极,经极化和老化处理后,再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。

2•电磁式蜂鸣器电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。

接通电源后,振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场。

振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下,周期性地振动发声。

一、常规电磁蜂鸣器产品是如何工作的?无源电磁蜂鸣器工作原理是:交流信号通过绕在支架上的线包在支架的芯柱上产生一交变的磁通,交变的磁通和磁环恒定磁通进行叠加,使钼片以给定的交流信号频率振动并配合共振腔发声。

产品的整个频率和声压的响应曲线与间隙值、钼片的固有振动频率(可粗略折射为小钼片的厚度)、外壳(亥姆霍兹共振声腔)频率、磁环的磁强漆包线的线径有直接关系。

常规电磁无源蜂鸣器产品由哪些材料组成?压电蜂鸣片是将高压极压化后的压电陶瓷片黏贴于振动金属片上。

当添加交流电压后因为压电效应,而生成机械变形伸展及收缩,利用此特性使金属片振动而发岀声响1、周边支持方式-将蜂鸣片外径边缘固定于共振腔内,一般采无回授式蜂鸣片,而其蜂鸣片须与共振腔频率搭配,才会有较高的音压输出,并由外部振荡电路生成推动信号,使蜂鸣器发出声音.节点支持方式-将蜂鸣片固定于约与陶瓷片直径同尺寸的环形结构内。

压电陶瓷蜂鸣片

压电陶瓷蜂鸣片

压电陶瓷蜂鸣片摘要:压电陶瓷蜂鸣片是一种利用压电效应工作的声音发生器。

本文将介绍压电陶瓷蜂鸣片的原理、结构、特点和应用。

压电陶瓷蜂鸣片具有体积小、重量轻、功耗低等优点,被广泛应用于电子设备、通信设备、汽车电子、家电等领域。

1. 引言压电陶瓷蜂鸣片是一种利用压电效应产生声音的设备。

利用材料的压电性质,当施加外部电场或外力时,压电陶瓷材料会发生尺寸的微小变化,从而引起声振动,产生声音。

压电陶瓷蜂鸣片具有体积小、重量轻、功耗低等特点,被广泛应用于各个领域。

2. 原理压电陶瓷蜂鸣片的原理是基于压电效应。

压电效应是指某些材料在施加力或电场时会出现尺寸的微小变化。

当施加外部电场或外力时,压电陶瓷材料会发生微小的形变,从而引起振动,产生声音。

3. 结构压电陶瓷蜂鸣片一般由压电陶瓷材料、震动片和金属振膜组成。

压电陶瓷材料是核心部分,它是通过极化处理使其具有压电效应的特性。

震动片是连接在压电陶瓷材料上的,它能够将压电材料的振动传递出来。

金属振膜则起到保护震动片和压电陶瓷材料的作用,同时也能够改善声音的音质。

4. 特点压电陶瓷蜂鸣片具有以下几个特点:- 尺寸小,体积轻,适合在各种电子设备中应用。

- 功耗低,能够节省能源。

- 音质好,声音清晰、稳定。

- 使用寿命长,可以连续工作数千小时。

- 响应快速,能够迅速响应外界信号。

5. 应用压电陶瓷蜂鸣片在各个领域有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:5.1 电子设备领域压电陶瓷蜂鸣片可以用于电子设备中的提醒和警报功能。

例如,在手机和平板电脑中,蜂鸣片可以用来提醒用户接收到短信或电话。

在计算机主板中,蜂鸣片可以用来提示系统出现故障。

此外,压电陶瓷蜂鸣片还可以在电子钟、电视机和音响等设备中使用。

5.2 通信设备领域压电陶瓷蜂鸣片可以用于通信设备中的声音信号传输。

例如,手机中的拨号按键按下时会发出蜂鸣声,这是通过蜂鸣片产生的。

在对讲机、无线电等通信设备中,蜂鸣片可以用来产生各种提示音,如警报声、无线电干扰声等。

压电蜂鸣器发声原理

压电蜂鸣器发声原理

压电蜂鸣器发声原理小伙伴们!今天咱们来聊一聊压电蜂鸣器发声的原理。

这东西听起来好像很神秘,但其实也没那么复杂啦。

首先呢,压电蜂鸣器里面有个很重要的部分,就是压电陶瓷片。

这个压电陶瓷片啊,可神奇了呢!当给它施加电压的时候,它就会发生变形。

怎么说呢?就像是一个很听话的小士兵,一接到命令(电压)就开始改变自己的形状啦。

不过,这里面的电压可不能随便乱加哦,得是合适的电压才行。

我觉得这个合适的电压就像是一把特殊的钥匙,只有这把钥匙才能打开压电陶瓷片变形的大门。

那它变形了之后又怎样就能发声了呢?这时候啊,就牵扯到另外一个东西了,周围的结构会因为这个变形而产生振动。

你可以想象一下,就像你在平静的湖面上扔了一块小石子,湖面就会泛起一圈圈的涟漪一样。

这里的振动也是类似的道理。

当然,这个振动可不像湖面上的涟漪那么慢悠悠的,它振动得还挺快的呢。

接下来呢,这个振动就会引起周围空气的振动啦。

空气一振动,声音就产生了呀。

就好像你用力挥舞一根小树枝,周围的空气会被搅动一样,只不过这里是通过压电陶瓷片引起的振动带动空气振动的。

这时候发出的声音可能还不是我们想要的那种清晰的蜂鸣声哦。

然后呢,还有一些其他的因素也会影响最终的发声效果。

比如说,整个蜂鸣器的外壳结构之类的。

我感觉这就像是给声音穿上了一件衣服,不同的衣服(外壳结构)会让声音听起来不太一样呢。

这个环节可以根据实际情况自行决定怎么去优化,让声音更好听。

哎差点忘了,整个过程其实是一个连续的、相互影响的过程。

虽然我们把它分成了几个部分来讲,但在实际的压电蜂鸣器发声的时候,这些部分可是一起协同工作的呢。

步骤一其实很简单,但最好做一下步骤二,哦不对,还是按顺序来比较好。

总之呢,希望大家对压电蜂鸣器发声原理有了一个大概的了解啦!。

压电式蜂鸣器构造与原理介绍

压电式蜂鸣器构造与原理介绍

壓電式蜂鳴器構造與原理介紹壓電蜂鳴片是將高壓極壓化後的壓電陶瓷片黏貼於振動金屬片上。

當加入交流電壓後,會因為壓電效應,而產生機械變形伸展及收縮,利用此特性使金屬片振動而發出聲響。

PIEZO BUZZER以回授方式來做區分壓電蜂鳴片大致上分為回授式蜂鳴片(自激式)與無回授式蜂鳴片(外激式)兩種。

當回授式蜂鳴片搭配正回授振盪電路會產生一個與共振腔頻率相同的單音;而無回授式蜂鳴片則可以搭配外部振盪電路,選擇任意頻率發出聲音。

以下為兩種壓電蜂鳴片的固定方式:a.週邊支持方式-將蜂鳴片外徑邊緣固定於共振腔內,一般採無回授式蜂鳴片,而其蜂鳴片須與共振腔頻率搭配,才會有較高的音壓輸出,並由外部振盪電路產生推動信號,使蜂鳴器發出聲音.b.節點支持方式-將蜂鳴片固定於約與陶瓷片直徑同尺寸的環形結構內。

若共振腔設計得宜,並搭配頻率正確的回授式蜂鳴片與正回授電路,將可產生較大音壓及正確的頻率。

以上兩種方式都需以矽膠粘合蜂鳴片於機構中。

Piezo buzzer structure and theory introduction Piezoelectoric ceramic buzzer element have a simplestructure in which piezoceramic element is glued tovibration plate. When alternating voltage is applied topiezoceramic element, the element expands or shrinksdiametrically. This characteristic is utilized to make vibrationplated bend to generate sounds.PIEZO BUZZERThe acoustic generating method can be roughly dividedinto self-drive oscillation method and external-driveoscillation method. The former shows the lowest impedanceon the acoustic generator, and produces the sound by thepositive feedback oscillation circuit to make resonance.Thereby, big sound pressure can be obtained by a simplecircuit. While the latter selects an optional frequency andmakes sound by the nonstable multivibrator, and it is usedfor the case having the oscillation circuit.There are 2 support methods for piezoelectric ceramicbuzzers products.a.Circumference Fixing Method-This method is to fix theoutside circumference of the buzzer element to the supporting ring of the plate. Considerable soundpressure can be obtained covering a wide frequency range around the resonant frequency.b.Nodal Mounting Method-This Method is to fix the nodaldiameter of the buzzer element to the supporting ring of the plate. Loud sound pressure can be obtained.Flexible adhesives, such as silicon rubber, should be used between the buzzer element and the support ring.。

压电陶瓷蜂鸣片工厂生产说明书

压电陶瓷蜂鸣片工厂生产说明书

压电陶瓷蜂鸣片工厂生产说明书压电陶瓷蜂鸣片工厂生产说明书一、产品概述压电陶瓷蜂鸣片是一种能够将电能转化为声能的器件,具有高效、可靠、稳定等特点。

本工厂生产的压电陶瓷蜂鸣片广泛应用于家电、通讯、汽车等领域。

二、生产流程1.原材料采购:本工厂采用优质的陶瓷原材料和金属粉末,保证产品质量。

2.混合:将原材料按一定比例混合均匀。

3.成型:采用注塑成型技术,将混合好的原材料注入模具中,经过高温高压处理形成坯体。

4.焙烧:将坯体置于高温炉中进行焙烧,使其变得致密并具有良好的导电性。

5.切割:将焙烧好的坯体进行切割,切成所需尺寸和形状。

6.极化:在特定条件下对切割好的陶瓷片进行极化处理,使其具有良好的压电性能。

7.金属化:在陶瓷片表面涂覆金属电极,以便与外部电路连接。

8.测试:对成品进行严格的测试,保证产品质量符合标准。

9.包装:将合格的产品进行包装,以便运输和存储。

三、产品规格1.频率范围:从1kHz到10kHz不等。

2.音量范围:从70dB到100dB不等。

3.工作电压:一般为5V至12V。

4.尺寸:根据客户需求定制。

四、使用说明1.接线方式:本产品有两个金属端子,分别为正极和负极。

接线时应注意正负极的正确连接,否则会影响声音效果或损坏器件。

2.工作环境:本产品适用于室内环境下使用,避免长时间暴露在高温、潮湿或腐蚀性气体环境中。

3.使用注意事项:(1)避免强烈振动或冲击;(2)避免过度加压或过度拉伸;(3)避免长时间直接阳光曝晒;(4)避免使用不当导致损坏。

五、维护保养本产品无需特殊维护,但应避免受到外力的损坏。

如遇到故障或异常情况,应及时停止使用并联系厂家或专业维修人员进行检修。

六、注意事项1.本产品为精密器件,应避免受到强烈的振动或冲击。

2.本产品应存放在干燥、通风、温度适宜的环境中。

3.本产品禁止拆卸或改变其结构。

4.本产品应遵循相关法律法规和安全标准使用。

七、售后服务本工厂承诺提供优质的售后服务,为客户解决任何问题。

蜂鸣器

蜂鸣器

蜂鸣器一.定义蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。

蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。

蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”(旧标准用“FM”、“ZZG”“LB”、“JD”、等)表示。

二.蜂鸣器的分类:1、按其驱动方式的原理分,可分为:有源蜂鸣器(内含驱动线路,也叫自激式蜂鸣器)和无源蜂鸣器(外部驱动,也叫他激式蜂鸣器);注意:这里的“源”不是指电源,而是指震荡源。

也就是说,有源蜂鸣器内部带震荡源,所以只要一通电就会叫;而无源内部不带震荡源,所以如果用直流信号无法令其鸣叫。

必须用2K-5K的方波去驱动它。

上图a是有源蜂鸣器、b是无源蜂鸣器。

有源蜂鸣器直接接上额定电源(新的蜂鸣器在标签上都有注明)就可连续发声;而无源蜂鸣器则和电磁扬声器一样,需要接在音频输出电路中才能发声。

进一步判断有源蜂鸣器和无源蜂鸣器,还可以用万用表电阻档Rxl档测试:用黑表笔接蜂鸣器"-"引脚,红表笔在另一引脚上来回碰触,如果触发出咔、咔声的且电阻只有8Ω(或16Ω)的是无源蜂鸣器;如果能发出持续声音的,且电阻在几百欧以上的,是有源蜂鸣器。

有源蜂鸣器往往比无源的贵,就是因为里面多个震荡电路。

无源蜂鸣器的优点是:1、便宜;2、声音频率可控,可以做出“多来米发索拉西”的效果。

3、在一些特例中,可以和LED复用一个控制口有源蜂鸣器的优点是:程序控制方便。

2、按构造方式的不同,可分为:电磁式蜂鸣器和压电式蜂鸣器;电磁式蜂鸣器:电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。

主要是利用通电导体会产生磁场的特性,用一个固定的永久磁铁与通电导体产生磁力推动固定在线圈上的鼓膜。

压电式蜂鸣器:压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。

有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。

PZT压电陶瓷蜂鸣片工艺设计说明书

PZT压电陶瓷蜂鸣片工艺设计说明书

目录前言一、压电陶瓷蜂鸣片简介 (3)二、压电蜂鸣片选型及特点 (3)三、压电蜂鸣器的应用 (4)第一章设计任务1本课程设计意义 (5)2设计任务和要求 (5)3设计内容 (6)第二章设计数据及计算1原始数据 (6)2数据计算 (7)3 纯度和杂质问题 (8)第三章 PZT压电蜂鸣片的生产工艺流程图 (9)1配料 (9)2混合 (10)3预烧 (10)4粉碎 (11)5成型 (11)6排胶 (12)7烧结 (13)8清洗及被银 (13)9极化 (14)10测试 (15)11焊接 (16)第四章设备选型1 选型原则 (16)2 主要设备选型 (17)结语 (20)参考文献 (20)前言一、压电陶瓷蜂鸣片简介压电蜂鸣器是一种以压电陶瓷作为电声换能器的发声体,这种器件的核心是以压电陶瓷薄片粘贴在金属片上的换能换件,即压电蜂鸣片。

压电蜂鸣器无射频噪声、低功耗等特点使其备受重视,发展非常迅速。

压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器,压电蜂鸣片,阻抗匹配器及共鸣箱,外壳等组成。

多谐振荡器由晶体管或集成电路构成,当接通电源后~15V直流工作电压),多谐振荡器起振,输出~的音频信号,阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。

二、压电蜂鸣片选型及特点1.压电蜂鸣器的选型驱动方式:若无法提供频率信号给蜂鸣器工作,可考虑用内含驱动线路,给予直流电压即可。

另有直音,快断音,慢断音不同的声响信号;(其方法有两种:自激振荡是利用在谐振点的振荡而产生声波的方式;他激振荡是在远离谐振点的频率下产生声波的方式)尺寸大小:尺寸会影响频率,小尺寸频率会较高;电压大小:以V O-P计算,以方波驱动,电压越高,音量越高pin pitch:压电式蜂鸣器的规格众多,往往不易找到一模一样的规格,可先挑pitch一样,频率接近的试用。

2.压电蜂鸣器的特点压电蜂鸣器和其他蜂鸣器比较具有如下优点:(1)因无可动触点部分,因此寿命长、可靠性高,连续使用可达10000小时以上,是半永久性的器件;(2)不产生飞弧或者射频噪声,对其他线路无干扰;(3)不会因松动而引起大的振动;(4)用电子线路控制,所以能发出多种悦耳的声音及模拟声、断续声。

一种压电陶瓷蜂鸣片升压驱动电路

一种压电陶瓷蜂鸣片升压驱动电路

一种压电陶瓷蜂鸣片升压驱动电路
压电陶瓷蜂鸣片是一种常用于警报和发声设备的器件。

它基于压电效应,可以将电能转化为机械振动,从而发出声音。

然而,这种器件需要一定的驱动电压才能正常工作。

一种常见的驱动方案是通过升压电路将低电压信号转换为高电压信号,以驱动蜂鸣片工作。

这种压电陶瓷蜂鸣片升压驱动电路(Piezoelectric Ceramic Buzzer Boost Drive Circuit)由一个小型电路板组成,主要包括一个限流二极管(Limiting Diode)、一个升压变压器(Boost Transformer)、一个输出整流滤波电路(Output Rectification and Filtering Circuit)和若干电容器和电阻器。

当输入电压低于蜂鸣片的驱动电压时,通过限流二极管输入到升压变压器的低电压端。

在变压器的滤波作用下,交流信号被变换为高电压脉冲信号,经过输出整流滤波电路的处理后,脉冲信号被变成直流电压。

输出电压可通过调整变压器的匝数比例和电容器和电阻器的数值来控制。

将输出电压接到压电陶瓷蜂鸣片上,电能将被转换为机械振动,发出清晰的声音。

这种驱动电路不仅简单、经济,而且效果不错,可以满足大多数应用需求。

它可用于电子时钟、电子秤、电子温度计和安全系统等设备中,也可用于玩具和游戏机中。

需要注意的是,由于压电陶瓷蜂鸣片需要高电压才能工作,因此在设计和选择驱动电路时要注意保证安全。

同时,为了确保蜂鸣片的寿命和稳定性,还需要注意音频频率、电流和温度等因素的影响。

压电陶瓷蜂鸣片用途

压电陶瓷蜂鸣片用途

压电陶瓷蜂鸣片用途压电陶瓷蜂鸣片,作为一种常见的压电元件,具有广泛的应用领域。

它的主要作用是将电能转化为声能,产生声音信号。

下面将介绍压电陶瓷蜂鸣片的用途。

1. 电子产品中的提示音压电陶瓷蜂鸣片常被用于电子产品中的提示音功能,如手机、计算机、电视机、电子钟等。

当这些设备需要进行提醒或警示时,蜂鸣片会发出特定的声音,吸引人们的注意。

比如手机来电、电子闹钟响铃等。

2. 家用电器中的报警装置压电陶瓷蜂鸣片也常被应用于家用电器中的报警装置,如烟雾报警器、防盗报警器等。

当检测到烟雾或有可疑行为时,蜂鸣片会发出响亮的警报声,提醒人们注意安全。

3. 工业设备中的信号指示在工业设备中,压电陶瓷蜂鸣片常被用作信号指示装置,如机械设备的故障报警、设备运行状态的指示等。

通过发出不同频率或不同节奏的声音信号,蜂鸣片可以将设备运行情况传达给操作人员,帮助他们监控设备状态。

4. 医疗器械中的警报装置在医疗器械中,压电陶瓷蜂鸣片也有着重要的用途。

比如在手术室中,蜂鸣片可用作警报装置,用于提醒医护人员注意手术进程或报警。

此外,蜂鸣片还可以被应用于各种监护设备中,如心率监测仪、血氧仪等,用于发出警报以提醒医护人员病情变化。

5. 汽车中的声音提示压电陶瓷蜂鸣片也广泛应用于汽车行业。

在汽车中,蜂鸣片可以用作车辆的声光报警装置,如倒车雷达报警、安全带未系提示等。

此外,在车载导航系统中,蜂鸣片还可以用于发出导航语音提示,提醒驾驶员转向或到达目的地。

6. 电子游戏中的音效在电子游戏中,压电陶瓷蜂鸣片被广泛应用于音效功能。

通过发出不同频率和声音的蜂鸣,使游戏更加真实有趣,增强玩家的沉浸感。

比如在射击类游戏中,蜂鸣片可以模拟枪声;在赛车类游戏中,蜂鸣片可以模拟引擎声音等。

总结起来,压电陶瓷蜂鸣片具有广泛的应用领域,包括电子产品的提示音、家用电器的报警装置、工业设备的信号指示、医疗器械的警报装置、汽车的声音提示以及电子游戏的音效等。

蜂鸣片通过将电能转化为声能,发出特定的声音信号,起到提醒、警报、指示等作用。

压电电声教材 压电陶瓷蜂鸣器

压电电声教材 压电陶瓷蜂鸣器

相同,所以它们的速度也相同,这时可用图 64 所示的等
效线路来表示,图中 F 为由电能转换成的力 F,力 F 与换
能元件材料性能、元件尺寸的关系见式(194)
F 的频率随电信号频率而改变,当驱动电信号的频率 f= 1 2π
m0c0 时,则线路发生共振,
在共振时 m0、c0 上的力
图 64.简化的压电振动板
S1 V2(L1 +1.5 S1 )
π
(201)
因 S1 的半径为 a1 , S2 的半径为 a2 ,则可导得
f0=
C 2π
a1 a2
1
L2(L1 +1.5a1)
(202)
常用通式(203)表示:
f
0=
C 2π
a1 a2
1
L2(L1 + Ka1)
(203)
式中 K 为对长度 L1 的修正量,不同生产厂家给出的 K 值不同,常见 K 值为 K=1.3 k=1.5 K=0.85 。这可能是各厂家根据实测统计而分别选定的。
E、
11
T 33
大,而σ小。因ξ与
Kp
的一次方成正比,所以声压
Kp>65%。
弹性板的常用材料有铝、黄铜、不锈钢、钛、铁等,它们的性能参阅表 36。
铝 黄铜 钛 不锈钢 铁
Y1E1 ×1010 (N / m2 )
ρ
(103kg/m3)
7.0 10.1 11.6 19.0 21.2
2.69 8.39 4.50 7.9 7.86
方式及周围声学条件的影响。
纯弹性振动板的 fr 的计算公式及支撑方式的影响请参看第二章机械振动基础知识中的
有关内容,但对于复合板应作修正,修正式 1:

压电陶瓷蜂鸣片规格书

压电陶瓷蜂鸣片规格书
产品规格书
.
压电陶瓷蜂鸣片
JINGFENG
■ 工作原理 ¾ 压电陶瓷片被施加直流电压时,产生交替
重复的机械弯曲变形,从而在空气中产生 声波。 ¾ 压电陶瓷片在外力的作用下,产生电波, 转化为电信号。
■ 产品特点 ¾ 灵敏度高、耗能低 ¾ 可靠性好、稳定性好 ¾ 耐高低温、寿命长 ¾ 厚度薄、重量轻 ¾ 体积小、耐高压等
注:规格若有变更,或其中产品停产,恕不另行通知,请在订购之前向我公司销售代表或产品工 程师咨询。
产品规格书
.
■ 品名表示方法
(品名) FT —— 11


T —— 8.0


①主称 主称 FT
压电陶瓷蜂鸣片
②金属片外径 代号 11
金属片外径
③金属片材料 代号 T X G L N H
金属片材料 黄铜 锌白铜 不锈钢 磷青铜 镍合金
z 环境试验
测试项目
高温存储 低温存储 跌落试验
振动试验
内容
70℃ 200 hours -35℃ 200 hours 从 1m 高处自由跌落到一块坚硬的木 板上、重复 10 次,无机械损伤。 用橡胶夹具固定到振动台上,经 10-55-10Hz 扫频振动,持续 1 分钟, 振动幅度 0.35mm。试验后无机械损 伤。
正面图
侧面图
正面图
侧面图
正面图
侧面图
正面图
侧面图
注:规格若有变更,或其中产品停产,恕不另行通知,请在订购之前向我公司销售代表或产品 工程师咨询。
产品规格书
.
z 波纹基片双面片系列
例: FT-23.5T-3.9A6-3
z 平面基片双面片系列
例: FT-31.8N-3.0A3-35

压电陶瓷蜂鸣片电路原理

压电陶瓷蜂鸣片电路原理

压电陶瓷蜂鸣片电路原理1. 压电陶瓷蜂鸣片简介压电陶瓷蜂鸣片是一种常用的声音发生器,它利用压电效应将电能转换为声能。

压电陶瓷材料具有压电效应,即在受到外力作用时会产生电荷分布的不均匀,从而在材料表面产生电场,引起电位差变化,进而产生声音。

压电陶瓷蜂鸣片由压电陶瓷材料和电路组成,其中电路部分控制压电陶瓷材料的工作状态,从而产生特定的声音。

2. 压电陶瓷蜂鸣片电路组成压电陶瓷蜂鸣片的电路主要由以下几个组成部分:2.1 振荡电路振荡电路是压电陶瓷蜂鸣片电路中的核心部分,它产生高频信号驱动压电陶瓷材料振动。

振荡电路一般由晶体振荡器或者LC振荡器组成。

晶体振荡器是一种利用晶体的压电效应产生稳定振荡信号的电路。

晶体振荡器由晶体谐振器和放大电路组成。

晶体谐振器是一种利用晶体的压电效应产生谐振频率的装置,它具有高品质因数和稳定的频率特性。

放大电路用于放大晶体振荡器输出的信号,使其能够驱动压电陶瓷材料振动。

LC振荡器是一种利用电感和电容构成的谐振电路产生振荡信号的电路。

LC振荡器由电感和电容组成的谐振回路和放大电路组成。

谐振回路通过电感和电容的振荡形成谐振频率,放大电路用于放大谐振回路输出的信号,驱动压电陶瓷材料振动。

2.2 驱动电路驱动电路用于将振荡电路产生的高频信号转换为能够驱动压电陶瓷材料振动的电压信号。

驱动电路一般由功率放大器、滤波电路和驱动电路保护电路组成。

功率放大器用于放大振荡电路输出的信号,使其能够提供足够的电压和电流驱动压电陶瓷材料振动。

滤波电路用于滤除功率放大器输出的高频噪声,保证驱动电路的稳定性。

驱动电路保护电路用于保护驱动电路不受过电流、过压等因素的损害。

2.3 控制电路控制电路用于控制压电陶瓷蜂鸣片的工作状态,包括开关控制、频率控制和音量控制等。

控制电路一般由开关、微控制器或者其他控制器组成。

开关用于控制压电陶瓷蜂鸣片的开关状态,即开启或关闭。

微控制器或其他控制器用于控制振荡电路的频率和驱动电路的音量,从而产生不同频率和音量的声音。

蜂鸣器的分类

蜂鸣器的分类

蜂鸣器的分类蜂鸣器是一种可以发出蜂鸣声的电子元件,常用于警报、提醒和信号传输等场合。

根据其工作原理和应用范围的不同,蜂鸣器可以分为以下几类。

一、压电蜂鸣器压电蜂鸣器是一种利用压电效应产生声音的蜂鸣器。

它由压电陶瓷材料和金属薄膜组成,当外加电压改变压电陶瓷材料的尺寸时,金属薄膜产生弹性变形,从而产生声音。

压电蜂鸣器具有体积小、功耗低、音质清晰等优点,广泛应用于家电、电子钟、汽车等领域。

二、磁性蜂鸣器磁性蜂鸣器是一种利用电磁效应产生声音的蜂鸣器。

它由线圈和振动片组成,当外加电流通过线圈时,产生的磁场使振动片受到吸引力或排斥力,从而产生声音。

磁性蜂鸣器具有音量大、音质浑厚等特点,常用于警报器、汽车喇叭等场合。

三、电动蜂鸣器电动蜂鸣器是一种利用电机转动产生声音的蜂鸣器。

它由电机和带有不规则齿轮的震动片组成,当电机转动时,齿轮不规则地撞击震动片,从而产生声音。

电动蜂鸣器具有音量大、音调可调等特点,常用于电子琴、玩具等场合。

四、无源蜂鸣器无源蜂鸣器是一种不需要外部电源直接发声的蜂鸣器。

它由共振腔、震动片和负载电阻组成,当电流通过负载电阻时,震动片受到激励而产生声音。

无源蜂鸣器具有结构简单、成本低等优点,常用于家电、电子设备等场合。

五、声光蜂鸣器声光蜂鸣器是一种集蜂鸣器和发光二极管于一体的多功能器件。

它可以同时发出声音和发光信号,用于警报、提示和指示等场合。

声光蜂鸣器具有多种声音和闪烁模式可选,常用于安防系统、电子设备等领域。

六、多音蜂鸣器多音蜂鸣器是一种可以发出多种音调的蜂鸣器。

它通过改变电压频率或波形来改变音调,常用于音乐合成、语音提示等场合。

多音蜂鸣器具有音色丰富、可编程性强等特点,广泛应用于电子琴、键盘乐器等领域。

蜂鸣器根据其工作原理和应用范围的不同,可以分为压电蜂鸣器、磁性蜂鸣器、电动蜂鸣器、无源蜂鸣器、声光蜂鸣器和多音蜂鸣器等几类。

每种类型的蜂鸣器都有其独特的特点和应用领域,通过合理选择和使用,可以满足不同场合对声音提示的需求。

耳机和压电陶瓷蜂鸣器

耳机和压电陶瓷蜂鸣器

第____周第____次课系主任审核签字:___________
(1)耳机的主要技术参数
耳机的主要技术参数有频率响应、阻抗、灵敏度、谐波失真等。

随着音响技术的不断发展,耳机的发展也十分迅速。

现代音响设备如高级随身听、高音质立体声放音机等,都广泛采用
具有反馈电极的压电陶瓷喇叭,是将压电陶瓷片分成主电极和反馈电极两部分,从反馈电极直接取出正反馈信号,使震荡电路变得很简单。

具有反馈电极的压电陶瓷扬声器的型号FT-27-4BT、FT-35-29BT等。

(3)压电陶瓷蜂鸣片的检测
将万用表拨至直流2.5V挡,将待测压电蜂鸣片平放于木制桌面上,带压电陶瓷片的一面朝上。

然后将万用表的一只表笔与蜂。

压电陶瓷蜂鸣片工作原理

压电陶瓷蜂鸣片工作原理

压电陶瓷蜂鸣片工作原理
压电陶瓷蜂鸣片是一种常见的声音发生器,其工作原理基于压电效应。

压电效应是指某些晶体在受到外力作用时会产生电势差,反之亦然。

对于压电材料来说,当施加在其上的外力发生变化时,压电材料会产生变形,并在内部产生极化。

压电陶瓷蜂鸣片通常由两块特殊的陶瓷材料构成,它们被称为压电片。

这两块陶瓷片被压电陶瓷蜂鸣片的引线连接起来,形成一个电路。

当施加一个电压或脉冲信号到压电陶瓷蜂鸣片上时,电压使得两块陶瓷片之间产生一个电场,引起陶瓷片发生压缩变形。

压缩变形导致压电片的厚度发生微小的变化,因而产生声波振动。

这种振动通过空气传播,形成可听见的声音。

声音的频率和声压可以通过改变施加的电压或脉冲信号的参数来调节。

总的来说,压电陶瓷蜂鸣片工作原理是利用压电效应将施加的电信号转化为机械振动,从而产生声音。

蜂鸣器的发声原理是什么

蜂鸣器的发声原理是什么

蜂鸣器的发声原理是什么蜂鸣器的发声原理1.压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。

有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。

多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。

当接通电源后(1.5~15V直流工作电压),多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号,阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。

压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。

在陶瓷片的两面镀上银电极,经极化和老化处理后,再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。

2.电磁式蜂鸣器电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。

接通电源后,振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场。

振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下,周期性地振动发声。

蜂鸣器的制作工艺(1)制备电磁铁M:在长约6厘米的铁螺栓上绕100圈导线,线端留下5厘米作引线,用透明胶布把线圈粘好,以免线圈松开,再用胶布把它粘在一个盒子上,电磁铁就做好了。

(2)制备弹片P:从铁罐头盒上剪下一条宽约2厘米的长铁片,弯成直角,把电磁铁的一条引线接在弹片上,再用胶布把弹片紧贴在木板上。

(3)用曲别针做触头Q,用书把曲别针垫高,用胶布粘牢,引出一条导线,如图连接好电路。

(4)调节M与P之间的距离(通过移动盒子),使电磁铁能吸引弹片,调节触点与弹片之间的距离,使它们能恰好接触,通电后就可以听到蜂鸣声。

蜂鸣器的驱动方式由于自激蜂鸣器是直流电压驱动的,不需要利用交流信号进行驱动,只需对驱动口输出驱动电平并通过三极管放大驱动电流就能使蜂鸣器发出声音,很简单,这里就不对自激蜂鸣器进行说明了。

这里只对必须用1/2duty 的方波信号进行驱动的他激蜂鸣器进行说明。

单片机驱动他激蜂鸣器的方式有两种:一种是PWM 输出口直接驱动,另一种是利用I/O 定时翻转电平产生驱动波形对蜂鸣器进行驱动。

PWM 输出口直接驱动是利用PWM 输出口本身可以输出一定的方波来直接驱动蜂鸣器。

压电陶瓷蜂鸣片谐振腔设计

压电陶瓷蜂鸣片谐振腔设计

压电陶瓷蜂鸣片谐振腔设计【原创版】目录1.压电陶瓷蜂鸣片的概述2.谐振腔的设计原理3.谐振腔的设计步骤4.谐振腔的设计注意事项5.压电陶瓷蜂鸣片谐振腔的应用正文1.压电陶瓷蜂鸣片的概述压电陶瓷蜂鸣片是一种电子发音元件,其结构简单且造价低廉。

在两片铜制圆形电极中间放入压电陶瓷介质材料,当在两片电极上面接通交流音频信号时,压电片会根据信号的大小频率发生震动而产生相应的声音来。

由于其结构简单且造价低廉,被广泛的应用于电子电器方面,如玩具、发音电子表、电子仪器、电子钟表等。

2.谐振腔的设计原理压电陶瓷蜂鸣片谐振腔的设计目的是为了提高蜂鸣片的音量和音质。

在蜂鸣片上添加一个共鸣腔,当音频信号通过三极管放大后,通过升压电感器提升电压,使得蜂鸣器两端获得 40V 以上的信号。

这样,压电陶瓷蜂鸣片再配上共鸣盒,声音就更响亮了。

3.谐振腔的设计步骤设计压电陶瓷蜂鸣片谐振腔的主要步骤如下:(1)确定谐振腔的形状和尺寸:根据蜂鸣片的尺寸和音频信号的频率,选择合适的谐振腔形状和尺寸。

一般来说,谐振腔的尺寸应该与蜂鸣片的尺寸相近。

(2)选择合适的材料:谐振腔的材料应该具有较高的声阻抗,以减小声波在谐振腔内部的反射损失。

常用的材料有木材、塑料和金属等。

(3)设计共鸣腔的进出口:共鸣腔的进出口应该设计成声波衰减较小的形状,以保证声波能够顺利地进入和离开谐振腔。

4.谐振腔的设计注意事项(1)避免谐振腔内部的空气柱共振:在设计谐振腔时,应注意避免空气柱共振,以免影响谐振腔的性能。

(2)注意谐振腔的强度和刚度:谐振腔的材料应具有足够的强度和刚度,以保证谐振腔在振动时不会变形或破裂。

5.压电陶瓷蜂鸣片谐振腔的应用压电陶瓷蜂鸣片谐振腔广泛应用于各种电子设备中,如闹钟、手机、玩具等,以实现声音报警、提示等功能。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
由分割电极将反馈信号送至晶体管
105
第五章 压电陶瓷电声器件
基极维持自激振荡,改变电源电压或回路电阻可改变音量,电路中引入脉冲线

66.具有分割电极的压电蜂鸣元件
圈可提高声压,这种电路(见图 67)起
振快,通过控制电源的通断也可发出断
续音。
电流驱动型电路可获得 1M100 dB
以上的声压。
在不需要大音量的情况下(如接开
复合结构(图 63)被称作压电蜂鸣元件,因为它很薄又称压电振膜或压电振动板。
压电振动板大多为圆形,也有用方型或矩形,压电蜂鸣片在特定的频率共振,为了获得
高声压需在低阻抗的共振频率 fr 附近的频率驱动压电元件。
(1) 复合板的谐振频率
压电蜂鸣元件的共振频率与元件尺寸、材料的弹性系数、密度、泊松比有关,还受支撑
弹性板上,因为是绝缘性胶合剂,所以要求粘合层很薄加压固化,因有一定压力,在受热早
期粘合剂流动性增强,压电瓷片表面有一定粗糙度一些电极点和金属弹性板直接接触形成所
谓的“导电岛”。这样,虽然粘合剂是绝缘性的,但是金属板与瓷片电极相重合的两个面在
电气上仍是导通的。
但是,这样的“导电岛”都是孤立的点,接触数目不定,所以在输入电流较大时,就会
关的确认音)采用第二种驱动方式,这
种方式更省能,大多用前面所述的各种他
图 67.三电极蜂鸣元件的自激振荡电路
激振荡电路。
使用何种驱动方式要根据用途选定。
将驱动电路内藏在压电发生体内产品被称作压电蜂鸣器。现在有一种超薄形压电蜂鸣器
E、
11
T 33
大,而σ小。因ξ与
Kp
的一次方成正比,所以声压
Kp>65%。
弹性板的常用材料有铝、黄铜、不锈钢、钛、铁等,它们的性能参阅表 36。
铝 黄铜 钛 不锈钢 铁
Y1E1 ×1010 (N / m2 )
ρ
(103kg/m3)
7.0 10.1 11.6 19.0 21.2
2.69 8.39 4.50 7.9 7.86
式中η = b a
,D1、D2 分别为压电元件和金属板的弯曲刚度。
MV 是由压电效应产生的弯曲矩
MV
= Y2t 2 d 31V 2
α(1+ β ) 1 + αβ
式中,d31—压电元件的压电常数,α =Y1/Y2
β =t1/t2
V:施加电压

3 + σ 2 −η 2 (1+ σ 2 )
=K
(1+ σ 2 ){D1 (1+ σ 2 ) + 2D 2σ 2 } +η 2 (1− σ 2 ){D1 (1+ σ 1 ) + 2D 2 (1+ σ 2 )}
方式及周围声学条件的影响。
纯弹性振动板的 fr 的计算公式及支撑方式的影响请参看第二章机械振动基础知识中的
有关内容,但对于复合板应作修正,修正式 1:
fr=αt′/a2{Y2/ρ2(1-σ22)}1/2
(190)
子纯弹性板比较该式引进等效厚度概念用等效厚度 t′代替厚度 t,而在对复合板估称
谐振频率时,我们常把复合板总厚度 t=t1+t2 代替纯弹性板中的厚度 t。
(204)
在 r=1 米处的声压 | P |=|Uf |+ρ0
(205)
103
第五章 压电陶瓷电声器件
所以在 f 一定时,P∝Uf 令 f→0 时,压电蜂鸣元件在周边支撑时的体积排除量为 U0 则 U0 可由下式表示:
U0
= πa 4η 2 M V
4
3 + σ 2 −η 2 (1+ σ 2 ) (1+ σ 2 ){D1 (1+ σ 1 ) + 2D 2σ 2 } +η 2 (1− σ 2 ){D1 (1+ σ 1 ) + 2D 2 (1+ σ 2 )}
F=d31
VY1 t1(1−σ 1)
1

ε s d31=K31(
T 33
E 11
)
2
压电蜂鸣元件的微笑位移ξ与压电材料常数有如下关系:
(194)
ε s ξ∝d31·V=Kp
T 33
E 1−σ 11 2
⋅V
(195)
由于声压正比于位移ξ,所以为了获得高声压,高灵敏度的压电蜂鸣元件需要压电瓷料
s ε 的 Kp、
的声效应可大大提高声压。
图 63 就是常见的共鸣腔,它由一空腔
和短管组成,空腔为一截面积 S2 与长度 L2 的一端封闭的管,与波长相比,尺寸均 远小于波长,空腔的另端与截面为 S1 长度 L2 的短管相连接。
从连接处 S1 端看过去的阻抗 Z12 表示 式如下:
图 63.共鸣腔及其模型
Z12=-(
在第二种方式中,这时阻抗高用他激振荡电路驱动,例如时钟信号他激振荡电路,多谐 振荡电路,间歇振荡电路驱动,适用于不需大音量的场合,驱动波形用矩形波比正弦波形好, 因压电蜂鸣器阻抗高,所以输入电流小,电流大小取决于压电蜂鸣元件的电容量,这种方式 称电压驱动型。
利用第一种驱动方式的有效手段是 对压电瓷片的一面电极设计成分割电 极,为图 66 所示。
S1 S2
)2
j
S 2 ρC 2 ωL2
=-j
2
S1
ρ
C
2
ωV 2
=
1
j ω C 21
式中 V2=S2·L 是腔的容积,C21= V2/S12ρC2
从管 L1 入口处看过去的阻抗 Z21 由下式表示:
Z01=j(ωS1L1ρ- S12ρC2/ωV2)
它改写成 Z01=j(ωM11-1/ωC21)
(196)
图中 CA 为腔体的声容,MA 为放音孔(短管)的声容 量,RA 为 V 流经短管的损失,ZAB 为幅射声阻抗。由图 65 可知这是一个速度共振线路(这 里的速度是体积速度 U),共振时支路的 V1、V2 可以是 V 的 Q 倍,这就是为什么加上共鸣 腔体后可提高声压。
一段共鸣腔体的 Q 值(不加网屏)可在 100 以上,振动板的 Qm 可在数十~一百范围内,
(197) (198)
102
第五章 压电陶瓷电声器件
它由管 L1 的声质量 M11 和顺性 C21 串联而成 它们的共振频率ω0= 1
M C 11 21 考虑到辐射引起的同振质量的影响
M11≈S1(L1+1.5 S1 )ρ π
将式(200) C21 代入式(199)可得
(199) (200)
ω0=C
第五章 压电陶瓷电声器件
第五章 压电陶瓷电声器件
1.压电蜂鸣器
1.1 压电蜂鸣元件
压电蜂鸣元件是将经过极化的压电陶瓷片粘贴在弹性振动板上而成的一种复合性结构,
弹性振动板大多为金属片。有单面贴和双面贴两种,前者称单压电片型,后者称双压电片型,
用得最普通的是前者,在加交流信号驱动时,压电瓷片伸缩,使整体发生弯曲振动,这样的
(190)~(193)。
(2) 压电蜂鸣元件的支撑和特性
压电蜂鸣元件的谐振频率随支撑条件不同而异。这已有叙述,此外,支撑条件不同,振
动状态和阻抗特性也不同。压电蜂鸣元件在自由振动时形成的节圆处支撑,其阻抗所受影响
最小。在周边支撑时,支撑部分不能完全固定,当用硬性粘合剂粘接时,其谐振频率接近周
边固定的情况。当用弹性好的硅胶粘接时,其谐振频率接近周边支撑情况.周边支撑的最大
式中 t′=t2+t1(C1+C2)· b/a
(191)
式中 C1、C2 分别为压电瓷片的声速及弹性板的声速。
α为支撑有关的常数,这些经过计算简化,对于节圆、周边支撑、周边固定、中心支撑
α测为 0.414 、 0.227 、 0.471 、 0.172 。
修正式 2:
fr=αt/a2{
Y2/ρ2(1- σ
104
第五章 压电陶瓷电声器件
可以是 F 的 Qm 倍,即所谓的力共振,所以在弹性板共振
时,
的等效线路
弹性板振幅最大,振速也就最大,在同样面积下,体积
位移
V 也最大,所以压电蜂鸣元件在共振频率时声压最大,
该体积位移 V 经腔体由放音孔向外辐射,参数图 62 可画成图 65 所示的等效电路。
图 65.压电发声体的等效线路
所以在双共振条件下获得的声压级可比其低频时的声压级高 60~80dB,在某些声学条件配合
下可更高。
1.5 振动方式
压电蜂鸣器有两种振动方式: (1) 利用压电蜂鸣器的共振点使其在共振频率振动发生声波。 (2) 在压电蜂鸣器的非共振点振动,产生声波。
在第一种方式中,它是在共振点附近的低阻抗工作,是输入电流的大小决定声压的大小, 所以是电流驱动方式,适用于获得大音量。驱动波形以正弦波形效果好,这是因为正弦波不 包含谐波成分以单一频率驱动,充分发挥共振效果。
相同,所以它们的速度也相同,这时可用图 64 所示的等
效线路来表示,图中 F 为由电能转换成的力 F,力 F 与换
能元件材料性能、元件尺寸的关系见式(194)
F 的频率随电信号频率而改变,当驱动电信号的频率 f= 1 2π
m0c0 时,则线路发生共振,
在共振时 m0、c0 上的力
图 64.简化的压电振动板
2 2
)}1/2·[(Biblioteka -3 2ξ+
3 4
ξ2)1/2/β]
式中
ξ=(1-αβ2)/(1+αβ)
(192)
(193)
α= Y1/ Y2
β=t1/ t2
式(190)~(193)中符号的下标 1 代表压电瓷片,下标 2 代表弹性板。
100
第五章 压电陶瓷电声器件
相关文档
最新文档