压电陶瓷在汽车领域应用
浅谈压电陶瓷在汽车中的应用杨群保 当你在点燃煤气灶或热水器时，就有一种压电陶瓷已悄悄地为你服 务了一次。生产厂家在这类压电点火 装置内，藏着一块压电陶瓷，当用户按下点火装置的 弹簧时，传动装置就把压力施加在压电陶瓷上，使它 产生很高的电压，进而将电能引向燃气的出口放电， 于是，燃气就被电火花点燃了。压电陶瓷的这种功能就叫做压电效应。反之 施加电压，则产生机械应力，称为逆压电效应。 刹车片在汽车低速度行驶过程中接触转子会产生振动，有时表现为刺耳 的噪音。这种噪音不会影响刹车的性能，但却会导致不必要的替换刹车片和 加装用于消除噪音的垫片、消音材料和其他部件。若在汽车的制动器活塞里 安装一种简单的压电陶瓷致动器，向内部制动杉块的支撑板施加“抖动”频率， 有效抑制产生尖利噪音的振动，从而能在温度湿度变化和刹车系统正常磨损 的情况下发挥作用。 由于不需要安装探测器或逻辑系统以确定适当的控制频 率，这种装置在结构上要简单得多，需要的元件也比较少。 压电陶瓷也可用作汽车的压电陶瓷爆震传感器、超声波传感器、加速度 传感器等类别。压电陶瓷爆震传感器由压电陶瓷振子、金属片、密封垫、金 属外壳等构成。压电振子产生的电荷与发动机气缸发生的振动成正比，所产 生的电压经屏蔽线进入电控单元，由此检测出 7kHz 左右振动所产生的电压， 电控单元根据这一电压的大小判断爆震强度，及时修正或响应推迟点火提前 消除爆震，使发动机在接近爆震、热效率最高、燃料消耗量最少的点火时刻 工作，实现无爆震工作状态，保证发动机以最大可能的功率与经济指标运转。 超声波传感器用作汽车倒车防撞报警器装置，也 被称为超声波倒车雷达或倒车声纳系统，尤其适用于 加长型装载汽车、载重大货车、矿山汽车等大型车辆。 超声波传感器通常由铝合金外壳、压电陶瓷换能器、 吸声材料、引线电极所构成，具有水平方向特性宽， 而垂直方向受到限制的方向性，原理上利用锆钛酸铅 PZT 压电陶瓷在电能与机械能之间相互转换的正、逆压电效应，既在压电陶 瓷加一电信号，便产生机械振动而发射超声波，当超声波在空气传播途中碰 到障碍物立即被反射回来，作用于它的陶瓷时，则会有电信号输出，通过数 据处理时间差测距，计算显示车与障碍物的距离及危险相撞时报警，可准确 无误地探测汽车尾部及驾车者视角盲区的微小障碍物，实用性相当强。为获 得高的发射效率和接受灵敏度，发射接收全并在一起的超声波传感器是目前 市场上的主流产品，具有很高的发射效率、接收灵敏度及尖锐的指向性。超 声波有一定的探测角度和范围，可覆盖汽车后部整个区域。用于汽车电控悬 架系统直接计测车身底盘与路面距离的超声波传感器正在研制之中。超声波 传感器还被用于空气流量计，检测发动机进气量大小。 压电陶瓷加速度计传感器可用于汽车安全 气囊系统，利用碰撞惯性形成的惯性力会在压电 陶瓷体内产生剪切力作用，由此发生与加速度成 正比的电荷及电压，高精度高可靠。将两枚压电 陶瓷片通过内部的共同电极串联粘结起来，形成 二级结构，安装在运动方向上并形成悬臂梁，并 在外围电路厚度集成制作在一个外壳内，检测汽 车瞬间的低速或高速碰撞强度，转换成电信号输 出，满足诊断控制多种算法要求，确保碰撞强度大时，安全气囊准确及时开 启，提高汽车安全性能。
压电陶瓷片，当敲打挤压表面时，能产生一个微小的电压，汽车防盗器上的震动感应器就是用这个原理做的，为了增加灵敏度，还在陶瓷片上焊一截弹簧，上有一个小锤，受到振动时，小锤摆动，引起陶瓷片表面振动，产生微小的电压通过导线输出，经放大给比较器，大于设定的电位时，输出一个正电位给防盗器，防盗芯片相应的门打开，输出一个变量电压给驱动级，驱动级直接驱动继电器吸合，报警喇叭得电工作发出报警声。
压电陶瓷片靠汽车电瓶供电，不能报警时应检查电瓶线是否被烧断或被小偷破坏。
2、当无振动或倾斜时，产品为闭路ON/OFF状态，处于稳定状态，当有振动或倾斜时,导电电阻增大或降低，产生电流脉冲信号，从而触发电路。
3、本规格产品为完全密封式封装，可防水、防尘。
4、本规格产品适用小电流电路的倾斜、震动感应触发
SW-420（CLA-3）振动传感器是一种专为电动车、摩托车上的报警器开发的振动传感元件。
因为它简略了传统的报警器上用的蜂鸣片、磁铁加弹簧的复杂结构，因而近年在电动车报警器上广泛应用。
本开关的原理是：平时任何角度开关都是接通状态，受到振动或移动时，开关内导通电流的滚轴会产生移动或振动，从而导致通过的电流断开或电阻阻值的升高而触发电路。这种开关的特点是平时一般处于导通状态耐振动时会短暂断开，所以它的灵敏度很高，通过IC的设置，客户可按自身产品的灵敏度要求作调整。
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红色接蜂鸣器火线l，灰色接蜂鸣器n，蜂鸣器输出灰色线接转向开关中脚线成串联电路，蓝色接左边方向灯线，橙色接右边方向灯线，方向灯负极接黑线（绿线）。若蜂鸣器线接反就会不闪光也不蜂鸣调换线就行了不会坏的。蜂鸣器有12V和48-60V电压区分。
三线蜂鸣器基本接法和二线一样只是多了一根黑线（绿线）接负极。
有磁致伸缩式，与压电式之分。
安装在缸体上专门检测发动机的爆燃状况，提供给ECU根据信号调整点火提前角。主要元器件是一个压电陶瓷晶体，螺钉使一个惯性配重块压紧压电陶瓷晶体片。爆燃发生时，爆燃压力波通过惯性配重块使压电陶瓷晶体片压缩变形，产生比非爆燃时大得多的电压信号。为了避免因干扰引起的误判，根据点火时刻设定了一个判定区间。
爆震传感器可以通过检测气缸压力、发动机机体振动和燃烧噪声等三种方法来检测爆震。当发动机出现爆燃时，传感器便产生相应的电信号，并输送给电子控制器，使电子控制器通过点火推迟的方法消除发动机爆燃。
主要有磁致伸缩式和压电式。磁致伸缩式爆震传感器的使用温度为-40℃~125℃，频率范围为5~10kHz；压电式爆震传感器在中心频率5.417kHz处，其灵敏度可达200mV/g，在振幅为0.1g~10g范围内具有良好线性度。
扬声器在电路图中的符号很形象。音响用的扬声器大多要求大功率、高保真。为完美再现声响，扬声器又被分为专用的低音、中音、高音，以各司其职。低音扬声器的纸盆不再由单一的材料构成，出现了布边、尼龙边和橡皮边等扬声器，使纸盆更有弹性，低音更加丰富。
号筒式扬声器、球顶高音扬声器使高音更加清晰。另外还有一种全频扬声器，它将高、低音扬声器做在了一起。 扬声器上一般都标有标称功率和标称阻抗值，例如0.25w8ω。一般认为扬声器的口径大，标称功率也大。 在使用时，输入功率最好不要超过标称功率太多，以防损坏。
万用表r1电阻档测试扬声器，若有咯咯声发出说明基本上能用。测出的电阻值是直流电阻值，比标称阻抗值要小，是正常现象。 还有一种压电陶瓷片，也是一种发声元件 ，它利用压电效应工作，既可以作发声元件又可以作接收声音的元件。而且它很便宜，生日卡上的发声元件就是它。
压电陶瓷片是在园形铜底板上涂覆了一层厚约1mm的压电陶瓷，再在陶瓷表面沉积一层涂银层，涂银层和铜底板就是它的两个电极。
压电陶瓷有一个奇妙的特性-压电效应：如将它弯曲，它的表面就会出现异种电荷， 如反向弯曲，电荷的极性也会相反。奇妙的是如果在压电陶瓷片的两个电极上施加一定的电压，它就会发生弯曲，当电压方向改变时，弯曲的方向也随之改变。 利用压电效应，
有了一种声-电，电声转换的两用器件，可以当话筒用：对压电陶瓷片讲话，使它受到声波的振动而发生前后弯曲，当然人的眼睛分辨不出这种弯曲，在压电陶瓷片的两电极就会有音频电压输出。相反地，把一定的音频电压加在压电陶瓷片的两极，由于音频电压的极性和大小不断变化，压电陶瓷片就会产生相应的弯曲运动，推动空气形成声音，这时候，它又成了喇叭。
压电陶瓷片作为一种电子元件，在新买来的时候，是不带引线的，需要自己焊接。一般采用多股软线，先剥头搪锡，焊接是要求速度快，焊点小，否则容易损坏压电陶瓷片娇嫩的镀银层。 还有一种在bp机、小闹钟里广泛应用的讯响器实质上也是电磁式的。
