壓電陶瓷換能器的壓電效應(yīng)及應(yīng)用

2021-10-23 09:41:39

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壓電陶瓷換能器具有特殊的晶體比如鈦酸鋇，石英和鉭酸鋰等，在特殊條件下施加壓力后能產(chǎn)生電能。它們也能將施加的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為振動(dòng)。因此它們?cè)谠S多應(yīng)用中常被用作換能器。它們也被稱為壓電材料。因此一個(gè)壓電陶瓷換能器在被施加壓力后能產(chǎn)生電壓，反之也成立。

常見(jiàn)的應(yīng)用就是用于建筑支柱上的應(yīng)力分析儀，晶體上的壓力與測(cè)得的電壓成比例，因此可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)的應(yīng)力。氣體打火機(jī)同樣遵循壓電效應(yīng)，瞬間按下的開(kāi)關(guān)會(huì)產(chǎn)生電脈沖。壓電效應(yīng)是指某些材料在受到外部應(yīng)力時(shí)，電極化會(huì)發(fā)生改變。

可以用壓電換能片來(lái)試驗(yàn)一下，看看壓電效應(yīng)是如何將力轉(zhuǎn)換為一個(gè)微小電壓信號(hào)的。將導(dǎo)線焊接至壓電換能器上是它們的主要用法之一。但要注意不要過(guò)熱了，因?yàn)槟呐聹囟炔桓叩那闆r下，加熱幾秒都有可能融化其表面。就該試驗(yàn)而言，只需要正負(fù)兩個(gè)引腳即可。

運(yùn)作原理：重復(fù)施力按在壓電換能器上時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一段非連續(xù)或是交替的輸出。因?yàn)樗仨毐徽骱蟛拍艹蔀榭梢允褂玫闹绷麟?，才能?shí)現(xiàn)存儲(chǔ)。而為了高于80%的整流效率，使用全波真牛器?？梢宰孕惺褂?個(gè)二極管的整流橋配置，也可以直接使用RB156這種內(nèi)置整流橋的元件。

此處的計(jì)劃是將壓電換能器傳來(lái)的交替輸出轉(zhuǎn)換為直流，并存儲(chǔ)在輸出電容內(nèi)。存儲(chǔ)能量通過(guò)可控輸出用LED來(lái)消耗，因此存儲(chǔ)能量的消耗是可以看見(jiàn)的。

壓電陶瓷換能器