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壓電式蜂鳴器是一種電聲轉換器件。將壓電材料粘貼在金屬片上,當壓電材料和金屬片兩端施加上一個電壓后,因為壓電效應,蜂鳴片就會產生機械變形而發出聲響。壓電材料有多種,用在蜂鳴片上的壓電材料通常是高壓極化后的壓電陶瓷片。
2外觀結構
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壓電式蜂鳴器通常呈圓形,由壓電陶瓷片、引線和共鳴腔組成。
而中間的壓電陶瓷片又由金屬鍍層、陶瓷片、膠水、金屬片構成。
常見的壓電式蜂鳴器的形狀及電路符號如右圖所示:
從電學角度來看,壓電陶瓷可以簡化為一個電壓源和一個電容的串聯模型。
3分類
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除上圖所示的兩根電極的全電極型壓電蜂鳴片之外,還有一種三個電極的反饋電極型壓電蜂鳴片。通常全電極型蜂鳴片驅動電路簡單,但發出的聲音較小;反饋電極型驅動電路相對復雜,但發出的聲音較大。
以回授方式區分,壓電式蜂鳴器大致分為回授式蜂鳴片(自激式)與無回授式蜂鳴片(外激式)兩種。當回授式蜂鳴片搭配正回授振蕩電路會產生一個與共振腔頻率相同的單音;而無回授式蜂鳴片則可以搭配外部振蕩電路,選擇任意頻率發出聲音。
4特點及應用
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壓電式蜂鳴器具有體積小、靈敏度高、耗電省、可靠性好,造價低廉的特點和良好的頻率特性。因此它廣泛應用于各種電器產品的報警、發聲用途。最常見的莫過于音樂賀卡、電子手表、袖珍計算器、電子門鈴和電子玩具等小型電子用品上作發聲器件。
蜂鳴器是一種一體化結構的電子訊響器,采用直流電壓供電,廣泛應用于計算機、打印機、復印機、報警器、電子玩具、汽車電子設備、電話機、定時器等電子產品中作發聲器件。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。蜂鳴器在電路中用字母“H”或“HA”(舊標準用“FM”、“ZZG”、“LB”、“JD”等)表示。1.壓電式蜂鳴器 壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發光二極管。
多諧振蕩器由晶體管或集成電路構成。當接通電源后(1.5~15V直流工作電壓),多諧振蕩器起振,輸出1.5~2.5kHZ的音頻信號,阻抗匹配器推動壓電蜂鳴片發聲。
蜂鳴器
蜂鳴器
壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極,經極化和老化處理后,再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。
2.電磁式蜂鳴器 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。
接通電源后,振蕩器產生的音頻信號電流通過電磁線圈,使電磁線圈產生磁場。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下,周期性地振動發聲。(1)制
蜂鳴器
蜂鳴器
備電磁鐵M:在長約6厘米的鐵螺栓上繞100圈導線,線端留下5厘米作引線,用透明膠布把線圈粘好,以免線圈松開,再用膠布把它粘在一個盒子上,電磁鐵就做好了。
(2)制備彈片P:從鐵罐頭盒上剪下一條寬約2厘米的長鐵片,彎成直角,把電磁鐵的一條引線接在彈片上,再用膠布把彈片緊貼在木板上。
(3)用曲別針做觸頭Q,用書把曲別針墊高,用膠布粘牢,引出一條導線,如圖連接好電路。
(4)調節M與P之間的距離(通過移動盒子),使電磁鐵能吸引彈片,調節觸點與彈片之間的距離,使它們能恰好接觸,通電后就可以聽到蜂鳴聲。從圖a、b外觀上看,兩種蜂鳴器好像一樣,但仔細看,兩者的高度略有區別,有源蜂鳴器a,高度為9mm,而無源蜂鳴器b的高度為8mm。如將兩種蜂鳴器的引腳都朝上放置時,可以看出有綠色電路板的一種是無源蜂鳴器,沒有電路板而用黑膠封閉的一種是有源蜂鳴器。
迸一步判斷有源蜂鳴器和無源蜂鳴器,還可以用萬用表電阻檔Rxl檔測試:用黑表筆接蜂鳴器 "-"引腳,紅表筆在另一引腳上來回碰觸,如果觸發出咔、咔聲的且電阻只有8Ω(或16Ω)的是無源蜂鳴器;如果能發出持續聲音的,且電阻在幾百歐以上的,是有源蜂鳴器。