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压电陶瓷片的结构原理

发布时间:2011/10/6 10:09:50 访问次数:13587

      1.压电陶瓷片的结构   M21L216128A-10
    如图12-1 (d)所示是压电陶瓷片元件的外形图,它由陶瓷片、镀银层、黄铜片(或不锈钢片)构成。
    陶瓷片的外形如图12-1 (a)所示,它是以氧化铅、氧化锆、氧化钛和少量稀有金属为原料,使用不同配方,进行充分混合反应,取得锆钛酸铅晶体材料,然后采用粗轧、精轧、烧结、切片等工艺制成。由于锆钛酸铅材料属陶瓷类,制成的成品为白色圆片形,所以常称它为锆钛酸铅陶瓷片。锆钛酸铅陶瓷是晶体结构,具有压电效应,因此又称它为压电陶瓷片。
    镀银层如图12-1 (b)所示,它是采用蒸馏工艺在陶瓷片两面各覆盖一层薄银,生成压电陶瓷片的两个电极。
    黄铜片如图12-1 (c)所示,是用黄色的薄黄铜冲制成圆形,具有良好的导电性能和韧性。有的也用不锈钢片。

          
    由于薄陶瓷片极其脆弱,容易碎裂,不便于应用,所以常将镀银的陶瓷片贴在黄铜片上。这样,黄铜片既成为陶瓷片的附着体,同时也是压电陶瓷片的一个电极。知果在黄铜片与镀银层上各焊接一根引线,就成为压电陶瓷片的两个电极,如图12-1 (e)所示。
    压电陶瓷片是用压电陶瓷晶体制成,所以它的图形符号仍采用晶振的符号,如图12-1 (f)所示。其文字符号也用B表示。

    2.压电陶瓷片的功能原理
    压电陶瓷片与滤波器、晶振都是利用锆钛酸铅陶瓷晶体的压电效应工作的,但三者因结构不同而性能有所差异,这就决定了它们的工作情形不同、用途不同和使用场合不同。
    比较上述三种压电陶瓷元件,唯独压电陶瓷片的直径与厚度较大,因此压电陶瓷片不宜构成谐振器,所以不能用于滤波、振荡。但如果给压电陶瓷片的两电极加上音频信号,两银层面之间的压电陶瓷晶体便能产生随音频信号变化的振动,发出声音。人们研制压电陶瓷片,就是利用它的这种电一声转换特性,用于制作压电陶瓷喇叭或压电陶瓷蜂鸣器。
    单独压电陶瓷片发出的声音一般很弱,如同虫子蜂呜,因此也称压电陶瓷片为蜂呜片。
    用压电陶瓷片制作压电陶瓷喇叭,有利于电器向小型化、微型化发展。

    3.压电陶瓷片的特性参数
    压电陶瓷片的规格较多,表12-1中列出了部分压电陶瓷片的特性参数,供读者参考。

                     

 


  

      1.压电陶瓷片的结构   M21L216128A-10
    如图12-1 (d)所示是压电陶瓷片元件的外形图,它由陶瓷片、镀银层、黄铜片(或不锈钢片)构成。
    陶瓷片的外形如图12-1 (a)所示,它是以氧化铅、氧化锆、氧化钛和少量稀有金属为原料,使用不同配方,进行充分混合反应,取得锆钛酸铅晶体材料,然后采用粗轧、精轧、烧结、切片等工艺制成。由于锆钛酸铅材料属陶瓷类,制成的成品为白色圆片形,所以常称它为锆钛酸铅陶瓷片。锆钛酸铅陶瓷是晶体结构,具有压电效应,因此又称它为压电陶瓷片。
    镀银层如图12-1 (b)所示,它是采用蒸馏工艺在陶瓷片两面各覆盖一层薄银,生成压电陶瓷片的两个电极。
    黄铜片如图12-1 (c)所示,是用黄色的薄黄铜冲制成圆形,具有良好的导电性能和韧性。有的也用不锈钢片。

          
    由于薄陶瓷片极其脆弱,容易碎裂,不便于应用,所以常将镀银的陶瓷片贴在黄铜片上。这样,黄铜片既成为陶瓷片的附着体,同时也是压电陶瓷片的一个电极。知果在黄铜片与镀银层上各焊接一根引线,就成为压电陶瓷片的两个电极,如图12-1 (e)所示。
    压电陶瓷片是用压电陶瓷晶体制成,所以它的图形符号仍采用晶振的符号,如图12-1 (f)所示。其文字符号也用B表示。

    2.压电陶瓷片的功能原理
    压电陶瓷片与滤波器、晶振都是利用锆钛酸铅陶瓷晶体的压电效应工作的,但三者因结构不同而性能有所差异,这就决定了它们的工作情形不同、用途不同和使用场合不同。
    比较上述三种压电陶瓷元件,唯独压电陶瓷片的直径与厚度较大,因此压电陶瓷片不宜构成谐振器,所以不能用于滤波、振荡。但如果给压电陶瓷片的两电极加上音频信号,两银层面之间的压电陶瓷晶体便能产生随音频信号变化的振动,发出声音。人们研制压电陶瓷片,就是利用它的这种电一声转换特性,用于制作压电陶瓷喇叭或压电陶瓷蜂鸣器。
    单独压电陶瓷片发出的声音一般很弱,如同虫子蜂呜,因此也称压电陶瓷片为蜂呜片。
    用压电陶瓷片制作压电陶瓷喇叭,有利于电器向小型化、微型化发展。

    3.压电陶瓷片的特性参数
    压电陶瓷片的规格较多,表12-1中列出了部分压电陶瓷片的特性参数,供读者参考。

                     

 


  

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