压电陶瓷片

压电效应是可逆的:如果将音频电压施加到压电陶瓷片,则可以产生机械振动并且可以产生声学声音。

相反,当压电陶瓷片经受机械振动(或压力)时,在片上产生一定量的电荷。

电压信号可以从电极输出。

目前,钛酸铋压电陶瓷片(PZT)是通过与锆,钛和氧化铅烧结合成的。

由于人耳对频率约为3kHz的声音最敏感,因此压电陶瓷片的谐振频率f0通常设计为约3kHz。

考虑到在低频下工作,仅用一块压电陶瓷片很难满足频率要求。

通常使用双膜片结构,其形状和符号如图1所示。

它是直径为d的压电陶瓷片和直径为D的金属振动片的复合物.D一般为15至40mm,复合振动片的总厚度为h。

当压电材料“定时”时,谐振频率与h成比例并与(D / 2)2成反比。

共振频率fo与复合振动片的直径D呈指数关系,如图2(a)所示。

显然,D越大,低频特性越好。

当压电陶瓷件用作麦克风时,工作频率约为300Hz至5kHz。

压电陶瓷片的阻抗Z取决于d / D的比率。

从图2(b)可以看出,阻抗随着d / D比的增加而降低。

压电陶瓷片有两种驱动方式。

第一种是自振荡驱动器。

电路原理是通过晶体管放大器提供正反馈,形成压电晶体振荡器,使压电陶瓷片以共振频率fo工作。

此时,压电陶瓷片具有低阻抗,输出量由输入电流控制,因此也称为电流驱动型。

第二个是他的振荡驱动器,它使用方波(或短波)振荡器来激发声音。

此时,压电陶瓷片通常以不同于fo的频率工作,因此阻抗更高,输入电流更小,并且是电压驱动的。

优点是声音范围更宽。

语气更好。

1.电压测试方法在业余条件下,万用表的电压可用于检查压电陶瓷片的质量。

具体方法是:将万用表拨到2.5V直流电压档,轻轻握住左手拇指和食指。

在电陶瓷片的两侧,右手握住两支笔,红笔连接金属片,黑色笔放在陶瓷表面,如图1所示。

然后左手拇指然后轻轻按下食指,然后放松。

压电陶瓷件产生两个具有相反极性的电压时间,因此指针首先向右挤压,然后返回到零位置,然后向左摆动。

摆幅约为0.1~0.15V。

在相同的压力下,摆动越大,压电陶瓷片的灵敏度越高。

如果针不移动,则表示压电陶瓷片内部泄漏或损坏。

在重新测试两个测试引线的位置之后,指针摆动序列应该是:向左摆动 - >零回报 - & gt;向右摆动 - & gt;零。

问题:1如果使用交流电压文件,则不会观察到指针摆动,这是由于生成的电压信号的变化较慢。

2检查前,首先用R×1k或R×10k测量绝缘电阻,该电阻应为无穷大。

否则,将证明泄漏。

在压电陶瓷件受到强烈振动和破裂之后,电熨斗可以在裂缝处被薄薄地压制。

层焊料“可以继续使用”。

3检查时,力不应太大或太强,不允许压电陶瓷片弯曲;不要用笔尖划伤陶瓷片,以免损坏胶片。

4如果对压电陶瓷片施加恒定压力,指针将随着电荷继续泄漏而回摆到零。

2.电流测试方法使用万用表50uA块,您还可以检查压电陶瓷片的质量。

电路如图2所示。

将红笔连接到金属片,将黑笔连接到压电陶瓷表面。

当双手沿轴向施加力+ F,-F时,指针应向右摆动几微安;当手被释放时,手放在左边几微安;安装力和松动时间均为dt。

通过微安表的平均电流为:I = + Q /Δt,I2 = -Q /Δt。

3.在逆变器测试方法的帮助下,压电陶瓷片有两种模式:自激振荡型驱动和其他激励型驱动。

以下是用于检查根据第二方法设计的压电陶瓷件的电路图。

使用CC4069六逆变器,并且由逆变器F1和F2形成两级逆变器RC振荡器,并且F3用作隔离。

在连接压电陶瓷片之后,形成完整的蜂鸣器(BZ)电路。

图中的数字表示CC4069的引脚编号。

实际上,R1是一个470kΩ可调电阻,C = 470pF,FR2 =1MΩ。

在置换方程中发现输出方波频率f0约为2kHz(f0 = 0.455 /(R1C1))。

电源电压VDD选自6至9V。

当开关S闭合时,待测试的压电陶瓷片应该能够发声。

然后逐渐调整R1。

当R1↑,fo↑时,音高上升;当R1↓,fo↓时,音高减小。

以这种方式,还可以测量压电陶瓷片的频率特性。

压电陶瓷片主要用于压电扬声器,麦克风,超声波延迟线,用于测量振动和测量压力的传感器,以及电话中的接收器,用于将机械能(声能)转换成电能,或者以低功率转换电能。

它还可以用作机械能的换能器元件;它还可以应用于超声波换能器,探伤,超声波诊断,超声波医疗,水下声发射,点火,爆震等,在使用高压和高功率时将电能转换为机械能。

联系方式

聚鼎科技提供过电流保护组件专业设计与制造服务,以保障日益密集的电路组件系统。自公司创立以来,我们一直专注于开发高分子正温度系数过电流保护组件(PPTC)的研究与制造,并推出一系列过电流保护组件产品。

本着研发精神、差异化、勤劳与合作精神,聚鼎科技持续地拓展EVERFUSE®的各项应用以提供我们客户更新更好的过电流保护方案。

查看详情

在线咨询