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压电陶瓷片的工作原理以及优势特性

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压电陶瓷片是一种电子发音元件,以锆钛酸铅压电陶瓷材料制成。依据压电效应原理,如在两块电级上边接通交流音频信号时,压电片会依据信号的大小频率发生震惊而发生相应的响声来。压电陶瓷片由于构造简单造价低廉,被广泛的使用于电子电气层面如:玩具,发音电子表,仪表仪器,电子钟表,计时器等方面。


压电效应具备可逆:若在压电陶瓷片上施加声频电压,能发生机械振荡,传出声响;相反,压电陶瓷片遭受机械振荡(或压力)时,片上发生一定数量的电荷Q,从电级上可电压信号。


如今比较常见的锗钛酸铅压电陶瓷片(PZT),要用锆、钛、铅的氧化物配制后煅烧而成的。鉴于人耳对频率约为3kHz的音箱较敏感,所以通常将压电陶瓷片的谐振频率f0设计在3kHz上下。考虑到在低频下工作,只用一片压电陶瓷片无法满足频率规定,—般采用双阀片构造。这是把直径约d的压电陶瓷片与直径为D金属振荡片复合而成的。D一般为15~40mm,复合振荡片的总厚度为h。


当压电材料—按时,谐振频率与h正相关,与(D/2)2成反比。谐振频率fo与复合振荡片的直径D呈指数联络,如图2(a)所示。显着D越大,低频特性越好。压电陶瓷片作传声器使用中,输出功率约为300Hz~5kHz。压电陶瓷片的阻抗Z取决于d/D比例,由图2(b)可见,阻抗随d/D比率的增大而减少。

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