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我想用若干压电陶瓷片通过脚踩发电,最好能给微型电池充电,请问电路怎么设计,可以私聊我, 50分献上~

敏感的冬日
友好的春天
2023-03-20 06:25:02

我想用若干压电陶瓷片通过脚踩发电,最好能给微型电池充电,请问电路怎么设计,可以私聊我, 50分献上~

最佳答案
落后的百合
独特的酒窝
2025-09-12 18:38:10

你的想法很不错,只是所选择的压电陶瓷片没这么大的能耐,其输出阻抗很高,而充电设备的等效阻抗相对的都很低,以致其压电转换效率很弱;

这些都是理论性的说法,我是没做过这样的实验,你不妨试试,用一个数百K以上的电阻、微安级的电流表、压电陶瓷片构成串联回路,然后敲击瓷片,看看电流表有没动静;

最新回答
故意的鼠标
冷酷的金针菇
2025-09-12 18:38:10

电子表里面没有喇叭。一般会装有微型压电陶瓷片,俗称蜂鸣片。

压电陶瓷片是一种电子发音元件,在两片铜制圆形电极中间放入压电陶瓷介质材料,当两个电极接通交流信号时,压电片会根据信号的大小和频率产生震动,从而发出声音。

健壮的小蝴蝶
哭泣的春天
2025-09-12 18:38:10
圆盘是压电陶瓷片,作用是当喇叭用,电路板是微型集成电路,在这里叫音乐片。里面有声音播放及储存系统。工作原理是,当点燃生日蜡烛的时候,蜡烛的火焰将有绝缘的细铜丝烧结在一起,使电路导通,给音乐片供电,音乐片工作,将音乐片里面储存的歌曲播放出来,通过喇叭发出声音。

高兴的鱼
文静的过客
2025-09-12 18:38:10
压电陶瓷换能器的原理是:当对这种陶瓷片施加压力或拉力,它的两端会产生极性相反的电荷,通过回路而形成电流。这种效应称为压电效应。如果把用这种压电陶瓷做成的换能器放在水中,那么在声波的作用下,在其两端便会感应出电荷来,这就是声波接收器。而且,压电效应是可逆的,假如在压电陶瓷片上施加一个交变电场,陶瓷片就会时而变薄时而变厚,同时产生振动,发射声波。这样超声波发射器的问题也就解决了。

活泼的苗条
能干的小笼包
2025-09-12 18:38:10
尺寸可以随意定的,一般尺寸不能太小,大于0.5mm吧,大的话能到直径50mm(我所见过的最大的),能产生的电压跟施加的力有关,还得看是什么材料比如石英、PZT(锆钛酸铅)等,市场上PZT较多,电流就别指望了。压电陶瓷是电容性负载,外接电阻越大越好不然你检测不到电压的,电流就非常的小了

细腻的柠檬
开放的保温杯
2025-09-12 18:38:10

压电陶瓷的介电性是反映陶瓷材料对外电场的响应程度,通常用介电常数ε0来表示。在外电场不太大时, 电介质对电场的响应可用线性关系: 表示,P为极化强度, ε0为真空介电常数,为电极化率,E为外加电场。不同用途的压电陶瓷元器件对压电陶瓷的介电常数要求不同。例如, 压电陶瓷扬声器等音频元件要求陶瓷的介电常数要大, 而高频压电陶瓷元器件则要求材料的介电常数要小。

压电陶瓷的弹性系数是反映陶瓷的形变与作用力之间关系的参数。压电陶瓷材料同其它弹性体一样,遵循胡克定律: Xmn=cmnpqxmnpq, 式中cmnpq叫做弹性体的弹性硬度常数, X 为应力,x为应变。对于压电体,由于存在压电性,弹性系数的数值与电学边界条件有关。 压电陶瓷最大的特性是具有压电性, 包括正压电性和逆压电性。正压电性是指某些电介质在机械外力作用下,介质内部正负电荷中心发生相对位移而引起极化, 从而导致电介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。在外力不太大的情况下, 其电荷密度与外力成正比, 遵循公式:

其中,δ为面电荷密度, d为压电应变常数,T为伸缩应力。反之,当给具有压电性的电介质加上外电场时,电介质内部正负电荷中心发生相对位移而被极化, 由此位移导致电介质发生形变,这种效应称之为逆压电性。当电场不是很强时形变与外电场呈线性关系, 遵循公式:

dt为逆压电应变常数, 即d的转置矩阵, E为外加电场, x为应变。压电效应的强弱反映了晶体的弹性性能与介电性能之间的耦合程度,用机电耦合系数K表示, 遵循公式:

其中u12为压电能, u1为弹性能, u2为介电能。 经过极化了的压电陶瓷片的两端会出现束缚电荷, 所以在电极表面上吸附了一层来自外界的自由电荷。当给陶瓷片施加一外界压力F时,片的两端会出现放电现象。相反加以拉力会出现充电现象。这种机械效应转变成电效应的现象属于正压电效应。

另外, 压电陶瓷具有自发极化的性质, 而自发极化可以在外电场的作用下发生转变。因此当给具有压电性的电介质加上外电场时会发生如图所示的变化, 压电陶瓷会有变形。然而, 压电陶瓷之所以会有变形, 是因为当加上与自发极化相同的外电场时, 相当于增强了极化强度。极化强度的增大使压电陶瓷片沿极化方向伸长。相反, 如果加反向电场,则陶瓷片沿极化方向缩短。这种由于电效应转变成机械效应的现象是逆压电效应。 压电陶瓷具有敏感的特性,可以将极其微弱的机械振动转换成电信号,可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等。压电陶瓷对外力的敏感使它甚至可以感应到十几米外飞虫拍打翅膀对空气的扰动,用它来制作压电地震仪,能精确地测出地震强度,指示出地震的方位和距离。这不能不说是压电陶瓷的一大奇功。

压电陶瓷在电场作用下产生的形变量很小,最多不超过本身尺寸的千万分之一,别小看这微小的变化,基于这个原理制做的精确控制机构--压电驱动器,对于精密仪器和机械的控制、微电子技术、生物工程等领域都是一大福音。

谐振器、滤波器等频率控制装置,是决定通信设备性能的关键器件,压电陶瓷在这方面具有明显的优越性。它频率稳定性好,精度高及适用频率范围宽,而且体积小、不吸潮、寿命长,特别是在多路通信设备中能提高抗干扰性,使以往的电磁设备无法望其项背而面临着被替代的命运。

犹豫的毛衣
舒服的小蝴蝶
2025-09-12 18:38:10
压电陶瓷主要有三大类:

钛酸钡类(BaTiO3),原材料有二氧化钛、碳酸钡、碳酸锶等;

锆钛酸铅类(PbZrTiO3),原材料有二氧化钛、氧化锆、氧化铅、、碳酸锶、氧化铌、氧化镧等;

铌镁酸铅类(PbNbMgO3),原材料有氧化铌、氧化镁、氧化铅、、碳酸锶、氧化镧等.

电极是银和低温玻璃材料.