分析压电换能器的工作原理
某些单晶材料的结构具有非对称特性,当这些材料在外加应力作用下发生应变时,其内部晶格结构(变形)的变化将破坏原来的电中性宏观状态,产生极化电场(电化),所产生的电场(电极化强度)与应变的大小成正比。这种现象被称为正压电效应,是1880年居里兄弟发现的。
随后,在1881年,人们进一步发现这种单晶材料也具有逆压电效应,即当正压电效应的材料受到外加电场的作用时,会有应力和应变产生,其应变与外电场的大小成正比。因压电换能器电声效率高、功率容量大以及结构和形状可以根据不同的应用分别进行设计,在功率超声领域应用广泛。
扩展资料:
压电换能器的主要特点是电声转换效率高,特别是接收灵敏度高,但其机械强度低(脆性大),因此在高功率应用中受到限制(不过目前的最新技术已能达到数百瓦到上千瓦的声辐射功率)。另外,一些单晶材料容易溶于水而失效(水解)。
压电换能器是不分正负极的。因为压电换能器是交流驱动的。但是,与清洗和焊接传感器一样,为了方便起见,与前后盖板连接的电极通常被视为负电极。用于检测的传感器,如果是金属外壳,通常将金属外壳与压电传感器连接,当屏蔽用,这个当负极。
参考资料来源:百度百科-压电式换能器
参考资料来源:百度百科-压电陶瓷换能器
压电陶瓷是一种能够将电能转化为机械能的材料,其在超声电机中扮演着重要的角色。超声电机是一种利用超声波产生的机械振动来驱动转子旋转的电机。在超声电机中,压电陶瓷作为振动源,通过电场的作用产生机械振动,从而驱动转子旋转。
压电陶瓷的厚度对超声电机的性能有着重要的影响。一般来说,压电陶瓷的厚度越大,其产生的振动能量就越大,从而可以驱动更大的负载。但是,压电陶瓷的厚度也不能无限制地增加,因为过大的厚度会导致振动频率降低,从而影响超声电机的工作效率。
因此,在设计超声电机时,需要根据具体的应用需求来选择合适的压电陶瓷厚度。一般来说,压电陶瓷的厚度应该在几百微米到几毫米之间。此外,还需要考虑压电陶瓷的材料、尺寸、形状等因素,以及电极的设计等因素,来优化超声电机的性能。
总之,压电陶瓷的厚度是超声电机设计中需要考虑的重要因素之一,需要根据具体的应用需求来选择合适的厚度,以达到最佳的性能表现。
1-一种十分常用的电声换能器件:音圈(线圈)安放在磁铁磁极间的空隙中能够自由运动,按音频变化的电流通过音圈,安培力使音圈运动。纸盆与音圈连接,随音圈振动而发声。下图动圈扬声器:
2-舌簧喇叭发声原理固定线圈中的音频电流产生磁场,使簧片产生振动,传动杆将振动传递到纸盆,纸盆的振动推动空气产生声音。下图舌簧喇叭的结构:
3-陶瓷扬声器:压电陶瓷式扬声器简称压电喇叭,也叫晶体式喇叭,主要由压电陶瓷片、纸盆及喇叭架组成。一个很薄的多层压电陶瓷片附着在一片很薄的金属薄片上,他们组合起来被称作振动膜。当压电片伸展的时候,振动膜就会如图a所示的那样向上弯曲,当压电片收缩的时候,振动膜就会如图b所示的那样向下弯曲,所以,当给振动膜加上一个交替变化的电压,那么它就会随着电压的变化而不停的上下弯曲(如图c)而推动空气发声。
下图陶瓷扬声器: