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压电陶瓷之应用二

2.在电声等设备上的应用

这种应用是通过压电效应,将电能转换成声能,或将声能转换成电能的一种换能器,有压电陶瓷扬声器、送受话器、蜂鸣器等。

(1) 压电陶瓷受话器

受话器即受话听筒,通常采用电磁型或电动型,但压电陶瓷受话器具有质量轻、不怕电磁干扰、可小型化等特点而受到重视。

(2)压电陶瓷蜂鸣器

压电陶瓷蜂鸣器是应用应用压电陶瓷发声元件(通称蜂鸣片)制成的电声器件,它与电磁型蜂鸣器相比,具有以下优点

①无触点,高可靠,长寿命,无射电噪音;

②音色清晰,在杂响中穿透能力强;

③变化电路,可发出各种音调;

④功耗小,工作电流很小,仅为电磁型蜂鸣器的1/10~1/2;

⑤体积小,质量轻,厚度薄,适合集成化的需要。

压电陶瓷峰鸣器应用很厂,例如火灾报警,烟雾和气体报警,汽车速度报警,防盗报警,矿井瓦斯报警;电子手表,电子门铃,电子计算器、仪器等报时及音讯传递指示等:电子玩具、音乐卡以及遥控呼唤器,大量使用压电蜂鸣器。

压电陶瓷瓷蜂鸣器发生元件,一般采用膜片,其外形尺寸为直径 10~50mm, 总厚度为0. 4~0.5mm。当在压电陶瓷发生元件上施加交变电压时,发声元件产生挠曲振动而发出声音。

3. 在计测仪器上的应用

用压电陶瓷制成各种测量和感知动态的或静态的各种力、加速度、冲击和振动等各种物理量及其变化的传感器。目前已用于各种检测仪表和控制系统中,成为这些仪表及控制系统的关键部件,这类元件有压电陀螺、压电加速计、压电陶瓷压力表、压电流量计、结霜传感器、表面粗糙度测量仪、压电电子秤等。

如在压电体上附加质量,就可制成加速度计,这就是说,将与质量和加速的乘积成比例的力加在压电体上,其输出电压与加速度成比例。此时,使用具有切变模式的

压电陶瓷,就能测量与压电体板面成平行方向的加速度。

4. 在水声设备中的应用

这是压电陶瓷极为重要的一个应用领域。水声设备是指利用声波传播信息来完成水下观察、通讯和探测等的设备。

电磁波在空气中传播时衰弱很少,在水中衰减很大,所以雷达和无线电设备不能用来对水下进行观察、通讯和探测。而声波在水中误差小,因此借助于声波在水中的传播来实现上述这些用途。因此用压电陶瓮材料来制造水声设备的的元器件大有用途,如海洋地质调查、海底地质探测、编制海图、航道疏通及港务工程、海底电缆及指导渔业作业、海底及水中目标和设施的探测和识别。

5.在超声仪器上的应用

这类仪器有超声清洗器、超声马达、超声传声器、超声波脉冲诊断器、超声雾化器、超声显微镜等。例如超声波探伤仪,对材料的内部及混凝土构件进行探伤,利用超声检测脑和心脏的诊断、产科和妊娠诊断等。

6. 压电滤波器的应用

这类应用有声体波滤波器和声表面波滤波器。声体波滤波器其振动模式及振动波的传输方式都是声体波,这类器件叫做声体波滤波器。如果其振动模式及振动波的传输方式都是声表面波,这类器件叫做声表面波滤波器。

声体波器件有能阱模压电陶瓷器件、压电陶瓷谐振器、压电音叉、压电延迟器等。声表面波器件有声表面波延迟器、声表面波谐振器、声表面波放大器等。


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