压电陶瓷片是一种电子发音元件,以锆钛酸铅压电陶瓷材料制成。基于压电效应原理,当在两片电极上面接通交流音频信号时,压电片会根据信号的大小频率发生震动而产生相应的声音来。压电陶瓷片由于结构简单造价低廉,被广泛的应用于电子电器方面如:玩具,发音电子表,电子仪器,电子钟表,定时器等方面。
目前比较常见的锗钛酸铅压电陶瓷片,是用锆、钛、铅的氧化物配制后烧结而成的。鉴于人耳对频率约为3kHz的音响最敏感,所以通常将压电陶瓷片的谐振频率f0设计在3kHz左右。考虑到在低频下工作,仅用一片压电陶瓷片难以满足频率要求,—般采用双膜片结构,它是把直径为d的压电陶瓷片与直径为D的金属振动片复合而成的。
压电陶瓷片有两种驱动方式。第一种是自激振荡式驱动。其电路原理是通过晶体管放大器提供正反馈,构成压电晶体振荡器,使压电陶瓷片工作在谐振频率fo上而发声。此时压电陶瓷片呈低阻抗,输出音量受输入电流控制,因此亦称为电流驱动型。
第二种为他激振荡式驱动,利用方波振荡器来激励发声。这时压电陶瓷片一般工作于fo之外的频率上,因此阻抗较高,输入电流较小,它居于电压驱动式。其优点是音域较宽。音色较好。
在业余条件下,可以用万用表的电压挡来检查压电陶瓷片的质量好坏,具体方法是:将万用表拨至2.5V直流电压档,左手拇指与食指轻轻握住压电陶瓷片的两面,右手持两支表笔,红表笔接金属片,黑表笔横放在陶瓷表面上,然后左手拇指与食指稍用力压紧一下,随即放松,压电陶瓷片上就先后产生两个极性相反的电压倍号,使指针先是向右捏一下,接着返回零位,又向左摆一下。摆动幅度约为0.1~0.15V。在压力相同的情况下,摆幅愈大,压电陶瓷片的灵敏度愈高。若表针不动,说明压电陶瓷片内部漏电或者破损。
压电陶瓷片主要用于压电扬声器、传声器、超声延迟线、测量振动和测量压力的传感器、电话中的送受话器等方面作机械能转换成电能,或在低功率下由电能转换成机械能的换能元件;也可应用于超声波清洗焊接、探伤、超声诊断、超声医疗、水声发射、引燃、引爆等作高压强功率时将电能转换成机械能的换能元件。