陶瓷片厂家推荐 对比介绍

扬声器俗称为喇叭，应该是大家熟悉不过的器件了，它是收音机、录音机、音响设备中的重要元件。常见的扬声器有动圈式、舌簧式、压电式等好几种，但最常用的是动圈式扬声器(又称电动式)。而动圈式扬声器又分为内磁式和外磁式，因为外磁式便宜，通常外磁式用得多。当音频电流通过音圈时，音圈产生随音频电流而变化的磁场，在永久磁铁的磁场中时而吸引时而排斥，带动纸盆振动发出声音。
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025w8ω。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。

利用材料的压电效应(见石英晶体)制成的器件。大多数压电器件的结构由电极、压电片、支架和外壳组成。其中压电片可以是圆片、长条片、棒、圆柱等形状。压电器件的应用范围很广。当电信号频率接近压电片的固有频率时，压电器件靠逆压电效应产生机械谐振，谐振频率主要决定于压电片的尺寸和形状。
基本信息
外文名 Piezoelectric devices
分类 7种
定义 利用材料的压电效应制成的器件
简介
如果频率温度特性也满足要求，即可用来进行稳频、选频和计时。利用这种谐振来产生声波，就构成超声换能器。利用谐振频率随温度或压力而变化的特点，还可制成精度很高的测温计和测力计。在非谐振状态下，利用它的逆压电效应可制成微位移器，利用它的正压电效应又可制成压电引燃和引爆器件。
压电器件的品种繁多，按其用途可分成表1所列的7类。按其使用的材料则可分成压电晶体器件、压电陶瓷器件。压电晶体器件包括石英谐振器、晶体振荡器和晶体滤波器。
压电陶瓷器件主要有陶瓷滤波器、陶瓷变压器、压电陀螺等。
陶瓷滤波器
压电器件
以一个或多个压电陶瓷振子（被覆电极的陶瓷片）通过金属支架固定或用引线焊接，再封入外壳即构成陶瓷滤波器。例如将两个陶瓷振子按图1a作L型连接，可组成双振子陶瓷滤波器。调节串联振子1的谐振频率fr1,使之等于并联振子2的反谐振频率fa2,于是滤波器的衰耗特性就如图1b。当信号频率位于fr1(=fa2)附近时，滤波器导通；当信号频率远离fr1时，滤波器阻断。实际上双振子组成的滤波器特性较差，如果将这个结构看作一节，并组成多节滤波器，则可得到满意的滤波特性。压电器件
陶瓷滤波器的分类如表2。陶瓷材料的机电耦合系数大，适于作宽带滤波器。其相对带宽约为03%～20%，阻带衰减可达60分贝以上。压电器件
陶瓷变压器
压电器件
根据陶瓷片的压电效应和谐振特性来实现电压变换的器件。陶瓷变压器有多种结构形式，但常用的为横向-纵向变压器(图2)。陶瓷片左半部分上下面被覆电极，并沿厚度方向极化，作为输入端，称驱动部分；右半部分的端面被覆电极，并沿长度方向极化，作为输出端，称发电部分。与一般线绕变压器相比，陶瓷变压器的最大特点是适宜在高电压、小电流下应用，故可作为雷达指示管和电视机显像管的高压电源，以及电子复印机、静电集尘机和红外变像管等的高压电源。压电器件
压电陀螺
又称压电角速度传感器，是一种新型的导航仪器，多采用振梁结构形
压电器件
式。它有一根横截面近似方形的金属梁，在梁上粘贴四个压电换能器（图3）。金属梁用恒弹性系数合金材料制成，换能器用高机电耦合系数的陶瓷材料制成。在驱动换能器上输入电信号，借助逆压电效应使金属梁产生以yz平面为中性面的弯曲振动。梁内任意点的速度为vx。若梁同时又以角速度ωz绕z转动，则梁内各点将受到科氏的作用，由此引起以xz为中性面的弯曲振动。这个振动通过正压电效应使读出换能器输出电信号，信号的幅度与角速度ωz成正比，故可用来确定角速度ωz的大小。在梁的另两个面上还粘贴有反馈换能器和阻尼换能器，它们的作用是保持金属的振幅稳定和输出动态特性良好。压电陀螺不存在高速转动部分，因而具有功耗小、寿命长、动态范围宽、体积小和可靠性高等优点。压电器件
压电器件
压电陶瓷器件还有许多种类，应用于各个领域。利用陶瓷的高机电耦合效应、高介电常数和高Q值等特点而设计的压电陶瓷测量器件，能方便地测量以往用其他方法难以测量的参数。例如，可以测量铁道枕木所受的压力、油断路器内的压力、冲击波管内的压力、煤矿坑道支架所受的压力等，也可以测量像继电器的触点和人的脉搏等微小压力。它既能测量动态力也能测量静态力，而且测量范围和精度都比较高。在陶瓷片上附加质量负载，就可制成加速度计。这种加速度计再附以积分电路就可构成振动计，用它可以测量地壳和建筑物的低频振动。在陶瓷圆管上粘接喇叭型金属块，使其振幅增大，可用来测定金属的磨损和进行疲劳试验以及测量薄膜的粘接强度等。此外，压电陶瓷超声换能器在水声和医疗等领域中的应用也日益增多。
发展方向
压电器件的发展方向是：①改进压电器件的温度稳定性；②改善蜂鸣器和送受话器的音质，以适应计算机、自动售货机、电子翻译机等设备的人-机对话的需要;③探索模拟生物功能的高分子压电器件。

 一、超声波换能器使用中的常见问题

超声波焊接有超声波金属焊接和超声波塑料焊接两大类。其中超声波塑料焊接技术已获得较为普遍的应用。它是利用换能器产生的超声振动, 通过上焊件把超声振动能量传送到焊区。由于焊区即两焊件交界处声阻大, 所以会产生局部高温使塑料熔化, 在接触压力的作用下完成焊接工作。超声塑料焊接可方便焊接其他焊接法无法焊接的部位。另外, 还节约了塑料制品昂贵的模具费, 缩短了加工时间, 提高了生产效率, 有经济、快速和可靠等特点。

常见的问题

1、超声波换能器的晶片开裂、无力、易过载、电极片打火、电极片开裂、发热严重、怪声、漏波、晶片错位等

出现这类情况大致由于以下3种原因导致的

第一、超声波发生器（超声波电源或超声波电箱）或模具（超声波焊头/焊头）及装配有问题。

解决办法：检查这些部件安装是否存在问题，如果还是找不到原因，可以联系我们在线技术人员帮你解答，排查并解决问题。

第二、换能器、增幅器有问题。

解决办法：这种情况发生的可能性比较小，但是也会发生，

第三、双方的产品都没有问题，电容量和频率不匹配。

这是最常见的情况，若输入匹配不好，则表现为换能器无力，焊不牢。会造成换能器会过载，导致晶片错位开裂，破碎，螺杆断，铝裂或烧电箱功率管等情况。不过现在超声波设备都安装了自动检测，和过载保护报警装置，能有效的防止设备损坏的可能性。

解决办法：必须配置同频率超声波发生器、换能器、焊头在一起使用。

2、换能器无力，焊不牢；重者换能器发热严重

如前所述 因为陶瓷片是绝缘体，你几乎可以理解为换能器是不通电的，它只是相当于一个电容器。要使换能器工作，实际上是通过驱动电路对它施加交流高电压，让换能器的电容充放电。压电陶瓷片在交变电场的作用下做同步伸缩变形，形成了整个换能器的纵向振动，从而带动变幅杆和模具振动。所以，若电容匹配不好，轻者是换能器无力，焊不牢；重者换能器发热严重，烧电极片、烧电源的大功率管。

解决办法：匹配好电容

3、换能器电极片（耳朵）振裂或烧掉

而且随着长时间连续工作，换能器的温度会升高，导致电容也会升高且变化量可能会超过 50% ，若不能将电容有效地匹配掉，就会造成回路中电流电压相位差很大，功率因素很低，虚功高。看看电流很大，但换能器没力，易发热，且电源的功率器件也容易发热损坏。一般换能器电极片（耳朵）振裂或烧掉很可能就是由此引起的。

解决办法：暂停使用，等到设备冷却后在开机工作，一般不是连续发震，超负荷工作的这种情况出现的比较少。

一、超声波换能器工作原理

    超声波换能器又叫超声波振子，将超声波发生器输出的电能或者磁能转换成相同频率的机械振动，超声焊接机用的换能器，目前有两种，第一种是，磁致伸缩型换能器，第二种是压电陶瓷换能器。第一种由于效率低，性价比低，还需外加直流极化磁场，因此目前超声焊接机已经很少使用。

    现在超声波焊接机设备大多采用的是第二种压电陶瓷换能器。由材料的压电效应将电信号转换为机械振动。医用超声换能器（超声探头）的工作原理大体是相同的，其内部通常都包含一个电的储能元件和一个机械振动系统。当换能器用作发射器时，从激励电源送来的电振荡信号将引起换能器中电储能元件中电场或磁场的变化，这种变化通过某种效应对换能器的机械振动系统产生一个推动力，使其进入振动状态，从而推动与换能器机械振动系统相接触的介质发生振动，向介质中辐射声波。接收声波的过程正好与此相反，外来声波作用在换能器的振动面上，从而使换能器的机械振动系统发生振动，借助某种物理效应，引起换能器储能元件中的电场或磁场发生相应的变化，从而引起换能器的电输出端产生一个相应于声信号的电压和电流。

压电陶瓷常常用于水处理领域，一种常见的应用是超声波驱动的液体处理。通常消音器、杀菌设备、洗涤机、气泡发生器都是通过压电陶瓷技术实现的。
1 水波消声器：利用压电陶瓷引发的机械震动，产生超声波，将液体中的气体聚焦并聚集在小点上，以形成高密度的气体团，达到消除噪声和减小流体阻力的效果。
2 杀菌装置：利用压电陶瓷产生的超声波震动使液体中的细菌、病毒、微生物等微生物受到冲击和致死作用，从而有效地起到杀灭细菌、消毒、净化液体的效果。
3 洗涤机：将压电陶瓷片安装在洗衣机内部，采用超声波驱动的洗衣原理，提高清洗效率。由于压电陶瓷片体积小，质量轻，所以易于集成，成本低廉。
4 气泡发生器：将压电陶瓷片安装在水中，引发的机械震动能够使水中的气体迅速地溶解悬浮在水中，产生气泡并改变水流状态。应用于水处理、水族箱、污水处理等领域。
这些应用都利用压电陶瓷的机械振动来产生超声波或气泡等物理作用，从而达到净化、消音、杀菌、清洗等效果。

压电效应可分为正压电效应和逆压电效应。 是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象。用逆压电效应制造的变送器可用于电声和超声工程。压电敏感元件的受力变形有厚度变形型、长度变形型、体积变形型、厚度切变型、平面切变型5种基本形式。压电晶体是各向异性的，并非所有晶体都能在这5种状态下产生压电效应。例如石英晶体就没有体积变形压电效应，但具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。
依据电介质压电效应研制的一类传感器称为为压电传感器。
这里再介绍一下电致伸缩效应。电致伸缩效应，即电介质在电场的作用下，由于感应极化作用而产生应变，应变大小与电场平方成正比，与电场方向无关。压电效应仅存在于无对称中心的晶体中。而电致伸缩效应对所有的电介质均存在，不论是非晶体物质，还是晶体物质，不论是中心对称性的晶体，还是极性晶体。
下面我们利用压电陶瓷测试压电效应和逆压电效应。常用的压电陶瓷是由锆钛酸铅（PZT）材料做成的。将PZT材料做成的压电陶瓷片粘在圆形黄铜片上就构成了压电陶瓷元件。它具有明显的压电效应。
首先，将压电陶瓷片A的两根引线通过一个按钮开关与信号发生器相联。将压电陶瓷片B的两根引线与扩音器（带喇叭）的输入端相连。将A、B两个压电陶瓷片用黑封泥固定在同一个木板制成的箱子上。当观察者将按钮开关按下，接通信号发生器和压电陶瓷A时，由于逆压电效应，A开始振动，并把振动传给木箱，木箱的振动传给压电陶瓷B，由于压电效应，使B两边产生变化电信号，再传给扩音器使喇叭发声，所以这个实验同时演示了压电效应和逆压电效应。