电子玩具小黄狗、小花猫的有趣叫声,是由安装在这些小动物肚子里的一只叫蜂鸣器的元件发出的。这蜂鸣器就是用压电陶瓷做的。
压电现象是1880年居里弟兄俩发现的。他们在天然的水晶片上放上重物施加拉力后,它的两个表面会出现不同的电荷,产生电势差;相反,当电荷作用到晶片上时,晶片就会发生伸缩形变。如果加的是交变电压,那就会引起机械振动。
为什么晶体会具有压电特性呢?原来晶体的分子结构是很规整的,就像小朋友手拉手排列起来一样,正负电荷作用力相等,晶体表面不带电。当晶体在某一方向受力时,排列的队形就受到冲击,一个方向压扁,另一方向拉长,就像有的小朋友一只手被拉过去,而另一只手就脱出了一样,这就使晶体两端表面带电,产生压电现象。
除了水晶能做压电材料以外,科学家还研究出压电石英、压电陶瓷,以及最新的压电塑料。以用压电陶瓷做蜂鸣器为例,先把陶瓷素坯轧成像纸一样的薄片,烧结后,在它的两面做上电极,通上强的直流电,使陶瓷片的无数微小晶粒在电场的“指挥”下整齐地排列起来,陶瓷就具有压电性了。然后再把它与金属片粘合在一起,便成了一个蜂鸣器。当蜂鸣器的电极通电时,因压电陶瓷的压电效应产生振动,而发出人耳可以听到的声音。至于小狗叫、小猫“喵”,就是设计不同的电子线路,改变振动的次数,而发出各种不同的声音。
压电陶瓷变电为声的本领变化多端。电子手表里装上一薄片蜂鸣器,就能发出“嘟嘟”的报时声;电子计算器里装上它,可按预定要求提醒你。把它用作地震监测器,只要接收到大小仅几克力的作用,就会产生电信号,并能指出地震的方向。压电陶瓷还广泛应用于超声加工、探伤、军用声纳、鱼群探测、煤气点火、导弹引爆以及扬声器、防盗报警等。
追寻的面包
2026-02-07 19:46:54
——★1、压电陶瓷属于电容性负载,集振荡与发声为一体的器件。它的基板是金属铜片,厚度会影响陶瓷片振动的强度:薄一点输出功率要相对大一点。
——★2、压电陶瓷片的厚度,对电压没有影响,但对陶瓷片的电容有影响:越厚、电容越小。 另外,根据金属片的振动特点看,直径越大,振幅就越大,输出功率相对较大。
欣慰的小松鼠
2026-02-07 19:46:54
超声波波形差可能会影响陶瓷片的清洁效果和加工质量。超声波清洗技术中,超声波振动引起的空化现象能很好地清洁细小结构表面和微小孔隙。而当超声波波形发生变化时,超声波产生的空化作用也会发生改变,影响其对陶瓷片表面和内部损伤等问题的清洁效果。此外,在对陶瓷片进行超声波加工或切割时,超声波波形的稳定性也是关键因素之一。因此,为了获得较好的清洁和加工效果,需要确保超声波设备具有合适的波形、频率和功率等参数,并且设备处于运行有效状态。
尊敬的飞鸟
2026-02-07 19:46:54
压电陶瓷致动器外电路是一个容性负载,必须提供供容性负载快速放电的回路
,外电路还有迟滞和蠕变现象。而驱动电源一般可分为电荷控制型和电压控制型。电荷控制型驱动电源基于电容器充电的原理(对外加电压而言,每个压电陶瓷片相当于一只平行板电容器),可以改善压电陶瓷的迟滞和蠕变。电压控制型驱动电源主要有以下两种形式:一种是基于DC/DC变换器原理的开关式驱动电源,其体积小、效率高,但电源输出纹波较大,频响范围也较窄;另一种是直流放大电源,频响范围宽。
下面我发一份关于压电陶瓷驱动电源的文章,供你参考!
近年来国内对静态压电陶瓷驱动电源的研制取得了一定的进展,但大部分压电陶瓷驱动电源都是由分立性器件组成,结构较复杂,而且容易产生自激振荡,对电源的稳定性会产生影响。而采用高压运放的驱动电源,分辨率能达到mV级,输出纹波较小,不仅提高了电路集成度,而且可靠性也得到加强,因此可用于驱动压电陶瓷致动器。
压电陶瓷致动器驱动电源
1、压电陶瓷致动器对驱动电源的要求
压电陶瓷致动器的驱动电源应具有如下特点:
(1)压电陶瓷致动器的位移输出对外加驱动控制电压的响应速度,主要取决于驱动电源驱动电流的大小,因此驱动电源应具有较大的驱动电流,一般不应小于150mA;
(2)驱动电源的输出控制电压连续可调,对国产压电陶瓷致动器PTBS200系列而言,要求驱动电源输出电压为直流0~200V,连续可调;
(3)为适应高频响应的要求,驱动电源中应具有供容性负载快速放电的回路;
(4)由于压电陶瓷致动器主要应用于微纳米技术领域,所以驱动电源应具有良好的稳定性,其输出纹波电压应控制在很小的范围内;
(5)为实现位移的自动控制,驱动电源最好采用计算机控制。
压电陶瓷致动器外电路是一个容性负载,并有迟滞和蠕变现象。而驱动电源一般可分为电荷控制型和电压控制型。电荷控制型驱动电源基于电容器充电的原理(对外加电压而言,每个压电陶瓷片相当于一只平行板电容器),可以改善压电陶瓷的迟滞和蠕变。电压控制型驱动电源主要有以下两种形式:一种是基于DC/DC变换器原理的开关式驱动电源,其体积小、效率高,但电源输出纹波较大,频响范围也较窄;另一种是直流放大电源,频响范围宽,从发展趋势来看,其应用前景广阔。
2、驱动电源的设计
根据压电陶瓷致动器对其驱动电源的要求,本设计中的电源采用直流放大式电路。整个电源电路主要由计算机与数据采集卡、运算放大电路和高压电路等几部分组成。高压电路提供220V的直流电压,计算机通过LabView85控制数据采集卡产生一定的输出波形,得到0~5V的连续可调控制电压;放大电路实现电压的线性放大和功率放大,输出0~200V连续可调的直流电压,并决定着电源输出电压的分辨率和稳定性,是整个电源的关键。
① 高压电路
由于直流电压的稳定性直接影响驱动电源的稳定性,采用220V输出电压的高压电路,主要部分是将市电交流220V变为+220V直流电压的全桥整流供电电路。
② 波形发生电路
良好的输入波形是电源的关键之一,关系到压电陶瓷的伸缩变化。输入波形信号的频率、幅值可变,信号波形好,畸变小,不仅可以消除压电陶瓷本身的迟滞特性和蠕变特性,也能获得更广泛的应用。由于电压精度要求比较高,使用NI公司的具有16位模拟输入输出的多功能数据采集卡6221将数字量转换成模拟量,输出电压为0~5V,电压分辨率达到5/216,约等于0076mV。采用LabView 85编程可以实现任意波形及缓变直流等输出,灵活性强,能满足各种需要。
③高压放大电路
采用美国APEX公司生产的高压运算放大器PA96和高精度运算放大器OP07串联组成串联负反馈放大电路。PA96是一种高压,大带宽的MOSFET运算放大器,输出电流达到15A,输出电压接近300V,安全操作区(SOA)没有二次击穿的限制,通过选择合适的限流电阻,可观察到任何负载下的安全操作曲线。PA96的最大失调电压为5mV,对要求分辨率为10mV以下的压电陶瓷驱动电源,其输入特性不能满足要求。在该电源的线性放大部分采用了PA96和OP07串联的复合放大器,从而使输入失调电压由前置放大器OP07控制。由于复合放大器的输入电压为0~5V,输出电压要求为0~200V,因此复合放大器的放大倍数要求为40。但增益过大会影响运放稳定性,因此选定PA96的闭环放大倍数为31,PA96和OP07串联后共同提供的放大倍数为40。根据放大倍数的分配要求可得:
R1=3kΩ,R2=117Ω,R3=180Ω,R4=6kΩ
由于构成负反馈电路,输出电阻非常小(mΩ级),因此具有很强的带负载能力。R5为限流电阻,其值由公式IL=068V/R5=125mA可得,这里为54Ω。
3、相位补偿与输出保护
自激现象是影响电源稳定性的一个主要因素。当集成运放的开环增益为一定值时,由于相移过大,电路会产生振荡现象,因此应对集成运放进行相位补偿。通常在输入端和输出端外接补偿元件,进行相位补偿。相位补偿不仅能提高运放的稳定性,还能扩展带宽。电路中PA96一级的闭环放大倍数为31,由此计算出其增益为30,根据PA96的数据资料,确定相位补偿电容值CC=10pF,闭环带宽大约为1MHz。OP07输入端的二极管D1、D2提供差模和共模保护,防止瞬态过压,输出二极管D3、D4可对瞬态过压进行保护,防止瞬态过压损坏OP07的输出。PA96放大器输入端的二极管D5、D6、D7、D8把放大器正负输入端的电压钳位在规定范围内,对运放起保护作用。
受伤的海燕
2026-02-07 19:46:54
生料片是一种新型日用陶瓷生料釉的制备方法,其是在日用陶瓷生料釉原料中加入1%-20%的硼酸或硼砂一同入球磨机球磨,控制料∶球∶水之比为1∶15~20∶05~06,球磨至细度达到360目筛筛余为 0010%的标准,放浆浓度为55~65Be °,过筛吸铁即成生料釉。本发明由于在日用陶瓷生料釉中加入硼酸或硼砂,具有生产工艺简单,成本低,烧成温度低,烧成周期短等特点。其制品热稳定性好,外观质量好。
熟片我不懂!!
悲凉的长颈鹿
2026-02-07 19:46:54
陶瓷片的话还是建议选择国产的,因为陶瓷片这个是从日本引进的,先在市面上的进口品牌像菲罗多、泰明顿等进口品牌都是低金属系列的:1、陶瓷刹车片是由陶瓷纤维、不含铁填料、粘合剂和少量金属组成的,陶瓷刹车片与其他类型刹车片相比具有以下优点;2、陶瓷刹车片具有相对比较好的热稳定性和较低的热传导率,耐磨性好;3、长期使用温度在1000度以上,这一特点使陶瓷能适应各种高性能制动材料的高性能要求,满足刹车片高速化、安全化、高耐磨等技术要求;4、陶瓷刹车片的使用寿命长,使用寿命是一个非常值得关注的指标,普通刹车片的使用寿命在20000公里或以下,而陶瓷刹车片的使用寿命在20000公里以上。
潇洒的苗条
2026-02-07 19:46:54
对于很多小伙伴来说,在装修时,认为地砖和墙砖是一样的,可以混着使用,其实这非常不安全,也不很科学。那么,地砖和墙砖有哪些区别?铺设墙砖与地砖有哪些注意事项?下面我们来介绍地砖和墙砖的区别,以及铺设时的注意事项,希望对您有所帮助。
一、地砖与墙砖的区别
1、地砖墙砖的吸水率不同
严格来说,墙砖是属于陶制品,而地砖则是属于瓷制品,它们的本质以及物理属性都是不一样的,不管是从选黏土配料还是到烧制工艺都有非常大的区别。一般墙砖的吸水率大概在10%左右,比吸水率只有1%的地砖可是要高出数倍。
2、使用的地方不同
一般地砖都是铺设在卫生间和厨房的地面,因为它的吸水率低,这样卫生间和厨房才不会受到水汽的影响,更不容易吸纳污渍。而墙砖是由釉面陶制的,含水率高,所以它的背面通常都比较粗糙,这样才有利于用黏合剂把墙砖贴上墙,而地砖在墙上是贴不牢固的,墙砖用在地面则会因为吸水多而变得不易清洁,所以两者不能混着用。
3、铺设顺序有讲究
因为地砖是由内而外贴的,所以如果地面有坡度或者有地漏的话,应该注意安排水方向找坡;而墙砖则是从下往上铺贴的,并且为了美观起见,最底层的砖应该最后贴。
二、铺墙砖和地砖的注意事项
1、在准备贴砖前,应该基层把基层清理好,比如墙面上的石灰膏、乳胶漆、壁纸等装饰物,或者地面上有污物等,这些都一定要清理干净,不然水泥砂浆会与基层黏结不牢固;如果墙体的自身有裂缝的话,应该先妥善处理后才可以贴砖。
2、墙砖贴完后应该再压地砖,如果有出现半块砖的情况,应该尽量把它放在最下面。另外,在贴墙砖的时候不能一面墙一次贴到顶,这样瓷砖容易出现塌落的情况。
3、因为墙面砖有着比较高的含水率,所以在粘贴的时候一定考虑到这个特性,在贴之前应充分把基层浇水进行湿润,瓷砖也要先在水中浸泡最少20分钟才能使用。
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