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为什么陶瓷压电片能将机械振动转变为电信号

酷酷的期待
美好的帽子
2023-03-22 17:23:30

为什么陶瓷压电片能将机械振动转变为电信号?

最佳答案
辛勤的康乃馨
害怕的超短裙
2025-10-09 00:30:54

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。它实际上是一种经过极化处理的、具有压电效应的铁电陶瓷。所谓压电效应是指某些介质在受到机械压力时,哪怕这种压力微小得像声波振动那样小,都会产生压缩或伸长等形状变化,引起介质表面带电,这是正压电效应。反之,施加激励电场,介质将产生机械变形,称逆压电效应。也就是说,压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能。19世纪末法国人发现了压电效应。20世纪40年代第一个压电陶瓷材料--钛酸钡出现。60年代到70年代,压电陶瓷不断改进,应用广泛。压电陶瓷材料通常做成长方体。当某一方向上的对应两面受到外力作用时,在压电陶瓷的这两面上就会出现电荷堆积,电量的大小与受力的大小成正比。此时压电陶瓷相当于一个以压电材料为介质的电容器。电容两端的开路电压U=Q/C,Q为极板上电荷量的大小,与所受外力成正比,一般电量Q很小,因此感应出的U也很小。电路检测检测出U的变化,就可以知道是否受到振动了。平时,压电陶瓷片无电压信号输出,继电器不动作,报警器不发声,报警器处于警戒状态。当外部产生机械振动声音,压电陶瓷片检测到振动声并将其变换成电压信号,此电压信号经放大后使继电器动作,继电器触点闭合,报警器电路接通,从而高声警报。

最新回答
谨慎的咖啡
舒适的小蝴蝶
2025-10-09 00:30:54

检测电路其实很简单,直接把两个电极接到示波器就行了,两端电压是mv级的。

如果信号幅度太低,就要用低噪音运放如LT1677把信号放大接到示波器。

如果有不明白之处,请追问

你的电路有问题:首先,三极管没有电源啊,P1.1检测不到电压信号的;其次,压电陶瓷上电压信号一般mv级的,应该放大。建议看一看晶体管放大电路,把压电陶瓷作为信号源

聪慧的蜜蜂
怕黑的枫叶
2025-10-09 00:30:54
其质量的测试方法如下:

第一种方法:将万用表的量程开关拨到直流电压2.5V挡,左手拇指与食指轻轻捏住压电陶瓷片的两面,右手持万用表的表笔,红表笔接金属片,黑表笔横放陶瓷表面上,然后左手稍用力压一下,随后又松一下,这样在压电陶瓷片上产生两个极性相反的电压信号,使万用表的指针先向右摆,接着回零,随后向左摆一下,摆幅约为0.1一0.15V,摆幅越大,说明灵敏度越高。若万用表指针静止不动,说明内部漏电或破损。

切记不可用湿手捏压电片,测试时万用表不可用交流电压挡,否则观察不到指针摆动,且测试之前最好用R×l0k挡,测其绝缘电阻应为无穷大。

第二种方法:用R×10k挡测两极电阻,正常时应为∞,然后轻轻敲击陶瓷片,指针应略微摆动。追问:

若果是大批量的话,先用万用表检测出几片压电陶瓷的电压极性,然后从外观上来分辨出正负极性的外观差异。因为在生产压电陶瓷时,由于生产工艺和生产过程一定会有差异,必定会导致外观上的差异。那么,根据已知的外观上的差异就可以大批量的分辨出压电陶瓷的电源极性了。

潇洒的豌豆
细腻的饼干
2025-10-09 00:30:54
是的,需要加个功率放大器呢,不然信号发生器输出的电压驱动不起来,信号发生器在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时,以及测量元器件的特性与参数时,用作测试的信号源或激励源,但是一般的函数信号发生器无论是进口的还是国产的,最大电压输出都是10Vpp-20Vpp,电流输出很小,用户在做很多测试是电压以及功率都不够,功率放大器就需要作为驱动放大部分来配合信号源来工作。

功率放大器从设备的兼容性、操作互通性的考虑,具有完整的输出保护电路(输出过流、过压保护),可配套任意品牌和型号的信号发生器,进行连接从而快速的搭建实验测试平台,可灵活控制输出电压和功率,最大输出18A的大电流,1600Vpp的电压,频率范围DC-24MHz。

功率放大器应用:电子类教学实验、超声波探伤、EMC信号加注、压电元件的驱动、磁性材料的磁化特性(B-H曲线)测量等。

明理的鸡
激动的悟空
2025-10-09 00:30:54
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。压电陶瓷片由于结构简单造价低廉,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,定时器等方面。

超声波电机就是利用相关的性质制成的。

悦耳的百褶裙
安静的手机
2025-10-09 00:30:54
电容量和电压关系

例如: 如果我们有一个20V 1.2F 尺寸为3×8.63的电容器,我想用400V 同样尺寸的电容器去代替,那我们选用的容量是

多少

1.2×(400/20)-1.5=13000uF ---( 0.013F@400V

大概就是这么个关系,LZ可以参考这个关系自己算,但对不对我不清楚。

明理的航空
朴素的长颈鹿
2025-10-09 00:30:54
不要直接用单片机驱动压电陶瓷片,加非门缓冲,电路配置成双极型交流驱动,不要用单极型的直流驱动;

不要用IO口加中断的方式产生方波,这样频率不会很高,而且很占CPU资源,STC89C52有T2定时器,用这个定时器,有高速波形输出功能,不需要CPU干预,很省资源;