为什么陶瓷压电片能将机械振动转变为电信号
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。为了避免小的声音或震动导致报警器响,压电陶瓷片的输出会加门槛限制。
压电只是耳塞的一种 指的是耳塞单元的发生原理 除了压电主要还有动铁,动圈,静电 目前的高档入耳耳塞多为动铁单元压电:利用用压电陶瓷的压电效应发声。效率高、频率高。缺点:失真大、驱动电压高、低频响应差,抗冲击里差。此类耳机多用于电报收发使用,现基本淘汰。少数耳机采用压电陶瓷作为高音发声单元。动铁:利用了电磁铁产生交变磁场,振动部分是一个铁片悬浮在电磁铁前方,信号经过电磁铁的时候会使电磁铁磁场变化,从而使铁片振动发声。优点是使用寿命长、效率高。缺点是失真大,频响窄。常用于早期的电话机听筒。与一般动圈耳机不同,动铁式的发音单元可以做的很小,因此可以将2个甚至3个单元放入每边声道内,分别负责高、低音及音场处理。音效能与高级喇叭系统相媲美。动圈:这是现在最普遍的耳机形式。是将线圈固定在振膜上,置于由永磁铁产生的固定磁场中,信号经过线圈切割磁力线,从而带动振膜一起振动发声。优点是制作相对容易,线性好、失真小、频响宽。缺点是效率低(算不上什么缺点)。静电:又称静电平面振膜,是将铝(或其它导电金属)线圈直接电镀或印刷在很薄的塑料膜上,将其置于强静电场中(通常由直流高压发生器和固定金属片(网)组成),信号通过线圈的时候切割电场,带动振膜振动发声。优点是线性好、失真小(电场比磁场均匀),瞬态响应好(振膜质量轻),高频响应好。缺点是低频响应不好、需要专门的驱动电路和静电发生器、价格昂贵。效率也不高。