压电陶瓷换能器典型应用介绍

压电陶瓷换能器典型应用介绍

压电陶瓷换能器作为一种新型敏感元件，近年来开始广泛应用。本文介绍换能器的几种典型应用。

1.压电开关：压电陶瓷换能器用在各种特殊条件下做压电开关，控制各种升降机、专用精密控制仪表。用1.5N的触发后产生下电压脉冲，通过一个特殊线路能激励陶瓷换能器和CMOS 电路产生机电转换。

2.油墨印刷喷头：换能器可用于在无噪声的高速电信打印头，独立控制13根VIRIT瓷管，利用内径的收缩把油墨从约为20μm直径的喷口中射出。

3.压电微位移器：利用换能器的快速动作反向，用于行程高0.1mm，作用力达2MN(200Kp)的阀门，开放时间为10Μs。

4.视频触发器：用于VCR设备中重调视频头位置的弯曲振动的压电陶瓷换能器，有1μm/v 以上的高灵敏度。

5. 压电回转仪：它是利用与振动面(X轴)，保持垂直的Y轴一面贴上压电元件，可用于检出Z轴旋转方向的科里奥尔力，这种压电振动回转仪被应用于防止摄像机的手振，已取得实用。

6.日本电气工程公司利用压电陶瓷变压器作成了AC-DC变换器，该变换器的主要性能为：输入电压为80-140Vac，负载电流0-2A，可稳定输出直流电压为9V，最高效率达87%。根据输入端子间反射噪声测试结果，噪声极小，可充分满足VCC1级B组的允许极限值。

7.压电陶瓷继电器：压电陶瓷贴合元件的位移振幅大，利用这一点，可以进行接点的开闭。在小型继电器范围内，在需要用大约为电磁式继电器所能控制的电功率的 1/100为驱动功率来进行控制的情况下，由于压电陶瓷继电器只有直流损耗，因而能够使正常状态下必须的电功率大为降低。

8. 超声波清洗机：现在各种工业、医疗、家用设备中广泛用到超声波清洗机。超声波清洗机是在洗液中产生超声波振动，把被洗物浸在这种洗液中即被洗净，清洗的机制作用在于超声波振动产生的空化作用和促进物理化学反应的作用。所采用的频率根据清洗物的大小和目的可选用10-500千赫，一般多为20-50千赫。同时，清洗效果还与清洗液的种类和温度等因素有关。过去在低频范围内大多使用磁致伸缩振子，但由于螺杆夹紧式朗芝万振子的普及，压电陶瓷换能器开始广泛使用。随着频率的增加，可以采用朗芝万振子、纵向振子、厚度振子等。在小型化方面，还有采用圆片振子的径向振动和弯曲振动的。

9.超声波加工机：超声波加工机可用于加工各种硬而脆的材料。把同水混合在一起的金刚砂等微细磨料，随超声加工模具一起，以一定压力加在被加工各种物体上，就能加工成与模具相同的形状。加工时需在15-40千赫频率下，产生15-40微米的振动位移。为使振幅增大，一般将压电陶瓷振子与圆锥体并用，组成换能器。这种圆锥体大多是纯指数曲线型的，根据用途、应用目的不同，其它各种异型圆锥体也得到实际应用。在超声波较高加工机中也可用螺杆夹紧型朗芝万型实现大功率，例如制成10千赫、10千瓦的换能振子。除打孔和切割等

加工外，在普通加削工具上加超声波振动时，也可以起到提高精度和效率的作用。另外，集成电路的搭接、塑料熔接等工艺也都可以采用带有圆锥体的压电振子来进行。

10. 电子血压计：是利用一个压电换能器接受血管的压力，当气囊加压紧压血管时，因外加压力高于血管舒张压力，压电换能器感受不到血管的压力；当气囊逐渐泄气，压电换能器对血管的压力随之减小，减小到某一数值时，二者的压力达到平衡，此时压电换能器受血管的压力即为心脏的收缩压，通过放大器发出指示信号。电子血压计由于取消了听诊器，可减轻医务人员的劳动强度。以上所述仅举几例:

压电陶瓷换能器的应用，实际上压电陶瓷换能器的应用远不止于如此，下表详细列出它在各个领域的应用。