每(mei)天，我(wo)們(men)都(dou)會遇到不同的(de)情(qing)況，需要(yao)我(wo)們(men)測(ce)量未(wei)知(zhi)的(de)物(wu)理(li)量。例(li)如(ru)，溫(wen)度(du)水平(ping)或壓(ya)力水(shui)平(ping)。而(er)且，要(yao)測量這些未(wei)知(zhi)量，您(nin)將(jiang)需(xu)要(yao)具有此(ci)類(lei)功能的(de)設備。謝天謝地，我(wo)們(men)有了(le)答(da)案。您(nin)只(zhi)需(xu)要(yao)壹(yi)個(ge)壓(ya)電電(dian)路(lu)。對於各(ge)種應(ying)用，有不同類(lei)型的(de)壓(ya)電電(dian)路(lu)，例如(ru)壓(ya)電蜂鳴器(qi)或壓(ya)電傳(chuan)感(gan)器(qi)。然而(er)，本文的(de)重(zhong)點是(shi)壓(ya)電換(huan)能器(qi)。因此(ci)，在本文中(zhong)，我(wo)們(men)將(jiang)向(xiang)您(nin)展(zhan)示(shi)您(nin)需(xu)要(yao)了解(jie)的(de)有關壓(ya)電電(dian)路(lu)和不同類(lei)型壓(ya)電電(dian)路(lu)的(de)所有信(xin)息。此(ci)外(wai)，如(ru)果(guo)您(nin)想(xiang)了(le)解(jie)有關轉換(huan)項目(mu)的(de)壓(ya)電換(huan)能器(qi)的(de)更(geng)多信息，本文也適(shi)合(he)您(nin)。

妳(ni)準備好(hao)了嗎？讓我(wo)們(men)開(kai)始！

什麽(me)是(shi)壓(ya)電電(dian)路(lu)

數字電(dian)路(lu)

首先，讓我(wo)們(men)看(kan)看(kan)壓(ya)電是(shi)什麽(me)意(yi)思。簡(jian)單地說(shuo)，壓(ya)電是(shi)由機(ji)械壓(ya)力產(chan)生的(de)電(dian)，產生我(wo)們(men)所知(zhi)道的(de)壓(ya)電效(xiao)應(ying)。 

現在，壓(ya)電電(dian)路(lu)利用(yong)這種壓(ya)電效(xiao)應(ying)將力、加(jia)速度(du)、溫(wen)度(du)、壓(ya)力或應(ying)變(bian)變(bian)化產(chan)生的(de)能量轉換(huan)為電荷(he)。

術(shu)語(yu)“換(huan)能器(qi)”包(bao)含(han)可以(yi)將壹(yi)種形式的(de)能量轉變(bian)為另壹(yi)種形式的(de)壹(yi)切事(shi)物(wu)。因此(ci)，壓(ya)電換(huan)能器(qi)是(shi)換(huan)能器(qi)的(de)壹(yi)種。 

但這還不是全部。

壓(ya)電換(huan)能器(qi)的(de)靈敏(min)度(du)高。因此(ci)，由於其(qi)良好(hao)的(de)響(xiang)應(ying)頻率(lv)，它(ta)可以(yi)用作(zuo)傳(chuan)感(gan)器(qi)並(bing)在加(jia)速度(du)計(ji)中(zhong)工作。

壓(ya)電換(huan)能器(qi)如(ru)何工作？

超(chao)聲(sheng)換(huan)能器(qi)圖標

如(ru)前所述，壓(ya)電換(huan)能器(qi)基(ji)於壓(ya)電原理(li)工作。此(ci)外(wai)，壓(ya)電材(cai)料（在這種情況下(xia)為石英(ying)）具(ju)有覆(fu)蓋(gai)其(qi)主體的(de)導(dao)電材(cai)料（銀(yin)）薄層。 

石(shi)英(ying)晶(jing)體

此(ci)外(wai)，石英(ying)晶(jing)體是置(zhi)於有序(xu)晶(jing)體系統(tong) (SiO2) 中(zhong)的(de)矽(gui)和氧的(de)組合(he)。 

更(geng)重要(yao)的(de)是(shi)，壓(ya)電晶(jing)體是電(dian)中(zhong)性(xing)和無(wu)偏(pian)的(de)（不均勻(yun)和對稱(cheng)）。

雖(sui)然與(yu)這些晶體壹(yi)起存(cun)在的(de)原子沒(mei)有順(shun)序(xu)，但(dan)它(ta)具(ju)有中(zhong)等的(de)電(dian)負(fu)載。換(huan)句(ju)話說，正(zheng)電荷(he)抵消(xiao)負(fu)電荷(he)。 

此(ci)外(wai)，石英(ying)晶(jing)體還有壹(yi)個(ge)獨特的(de)功能。每(mei)當您(nin)在表面上對其(qi)施(shi)加(jia)壓(ya)力或機(ji)械力(li)時(shi)，它(ta)就(jiu)會產(chan)生電(dian)極性(xing)。 

如(ru)果(guo)您(nin)想(xiang)獲(huo)得更(geng)多關於壓(ya)電電(dian)路(lu)的(de)信(xin)息，您(nin)可以(yi)查看(kan)這篇(pian)文章。

壓(ya)電傳(chuan)感(gan)器(qi)類(lei)型(xing)

存(cun)在各(ge)種類型(xing)的(de)壓(ya)電換(huan)能器(qi)。此(ci)外(wai)，您(nin)可以(yi)根(gen)據壓(ya)電晶(jing)體材(cai)料對這些類型的(de)壓(ya)電換(huan)能器(qi)進(jin)行(xing)分類(lei)。 

陶(tao)瓷壓(ya)電換(huan)能器(qi)

那麽(me)，您(nin)可以(yi)創建(jian)不同形狀和尺寸的(de)陶(tao)瓷壓(ya)電換(huan)能器(qi)。因此(ci)，您(nin)始(shi)終(zhong)可以(yi)滿足您(nin)或您(nin)客(ke)戶的(de)特(te)定要(yao)求(qiu)。陶(tao)瓷壓(ya)電換(huan)能器(qi)的(de)主(zhu)要(yao)成分主(zhu)要(yao)是由鋯鈦(tai)酸(suan)鉛(qian)組成(cheng)。

羅(luo)謝爾(er)鹽(yan)壓(ya)電換(huan)能器(qi)

羅(luo)謝爾(er)鹽(yan)是(shi)另壹(yi)種可用(yong)於壓(ya)電晶(jing)體管的(de)材(cai)料。在所有不同的(de)壓(ya)電材(cai)料中(zhong)，羅(luo)謝爾(er)鹽(yan)是(shi)輸出最(zui)高的(de)材(cai)料。

壹(yi)些(xie)缺點包括(kuo)無(wu)法在潮(chao)濕環(huan)境中(zhong)使(shi)用(yong)這種材(cai)料。此(ci)外(wai)，您(nin)可以(yi)在特定溫(wen)度(du)（240 攝(she)氏(shi)度(du)）以(yi)上使(shi)用(yong)這種材(cai)料。

然而(er)，合(he)成(cheng)晶體比天然晶(jing)體更(geng)適(shi)用(yong)於電(dian)壓(ya)峰(feng)值(zhi)輸出應(ying)用，尤其(qi)是在靈敏(min)度(du)方面。

基(ji)於操(cao)作(zuo)的(de)壓(ya)電換(huan)能器(qi)

您(nin)可以(yi)根(gen)據工作頻率(lv)將(jiang)壓(ya)電換(huan)能器(qi)分為兆聲(sheng)波(bo)、聲(sheng)波(bo)和超聲(sheng)波(bo)換(huan)能器(qi)。這些分類(lei)中(zhong)的(de)每(mei)壹(yi)個(ge)都(dou)有不同的(de)設計(ji)和功能。首先，您(nin)可以(yi)在任(ren)何可聽(ting)頻率(lv)級(ji)別使用(yong)聲(sheng)波(bo)換(huan)能器(qi)，該(gai)級(ji)別應(ying)低於 2 kHz。 

聲(sheng)波(bo)換(huan)能器(qi)的(de)好(hao)例子(zi)是(shi)蜂鳴器(qi)換(huan)能器(qi)。其(qi)次(ci)，超聲(sheng)波(bo)換(huan)能器(qi)的(de)正(zheng)常工作頻率(lv)在20～200kHz之間(jian)。最(zui)後，兆(zhao)聲(sheng)換(huan)能器(qi)在 MHz 頻率(lv)級(ji)別工作。

超(chao)聲(sheng)波(bo)換(huan)能器(qi)

壓(ya)電電(dian)路(lu)示例(li) 

以(yi)下(xia)是其(qi)他(ta)壓(ya)電電(dian)路(lu)及(ji)其(qi)工作原理(li)的(de)壹(yi)些(xie)示(shi)例(li)：

3V 有源(yuan)蜂鳴器(qi)

3V 有源(yuan)蜂鳴器(qi)電(dian)路(lu)圖

資(zi)料來(lai)源(yuan)：維基(ji)共享資(zi)源

使(shi)用(yong) 3V DC 電(dian)源的(de)壓(ya)電式蜂鳴器(qi)很難(nan)獲(huo)得響亮(liang)的(de)聲(sheng)音(yin)強(qiang)度(du)。 

然而(er)，該(gai)電路(lu)繞過(guo)了這些限(xian)制並(bing)有效(xiao)地(di)產(chan)生了(le)強(qiang)烈(lie)的(de)聲(sheng)音(yin)。它(ta)通(tong)過(guo)將升(sheng)壓(ya)扇區(qu)與(yu)諧(xie)振(zhen)反(fan)饋網絡相(xiang)結(jie)合(he)來(lai)實(shi)現這壹(yi)點(dian)。 

因此(ci)，壓(ya)電晶(jing)片接(jie)收(shou)的(de)電(dian)壓(ya)峰(feng)峰(feng)值(zhi)約為 40 伏。最終(zhong)的(de)結(jie)果(guo)是(shi)壹(yi)個(ge)可以(yi)在不消(xiao)耗大(da)量電(dian)流的(de)情(qing)況下(xia)產生響(xiang)亮(liang)聲(sheng)音(yin)的(de)電(dian)路(lu)。

使用(yong)壓(ya)電裝(zhuang)置(zhi)的(de)運(yun)動(dong)警(jing)報(bao)

使用壓(ya)電裝(zhuang)置(zhi)的(de)運(yun)動(dong)警(jing)報(bao)

資(zi)料來(lai)源(yuan)：維基(ji)共享資(zi)源

這是另壹(yi)個(ge)價(jia)格合(he)理(li)且易於構(gou)建(jian)的(de)壓(ya)電電(dian)路(lu)。該電(dian)路(lu)的(de)結(jie)果(guo)是(shi)壹(yi)種壓(ya)電設備，您(nin)可以(yi)將其(qi)用作(zuo)任(ren)何運(yun)動(dong)警(jing)報(bao)的(de)運(yun)動(dong)感(gan)應(ying)設備。

點(dian)擊(ji)聲(sheng)音(yin)發生器(qi)壓(ya)電電(dian)路(lu)

點擊(ji)聲(sheng)音(yin)發生器(qi)壓(ya)電電(dian)路(lu)

資(zi)料來(lai)源(yuan)：維基(ji)共享資(zi)源

每(mei)當您(nin)按下(xia)計(ji)算機(ji)系統(tong)上的(de)按鈕(niu)時(shi)，哢嗒聲(sheng)發(fa)生器(qi)電(dian)路(lu)就會產(chan)生可聽(ting)見(jian)的(de)“哢嗒”聲(sheng)或反(fan)饋。上述兩個(ge)電路(lu)具有功能，以(yi)產生每(mei)壹(yi)個(ge)從(cong)低他(ta)們的(de)邏(luo)輯輸入切換(huan)到(dao)高時(shi)這些點擊聲(sheng)音(yin)。

壓(ya)電式發聲(sheng)器(qi)功耗低，可提供(gong)傳(chuan)感器(qi)級(ji)別的(de)指(zhi)示。此(ci)外(wai)，您(nin)可以(yi)控(kong)制每(mei)秒獲得的(de)點(dian)擊次(ci)數。

壓(ya)電分接(jie)開(kai)關 

壓(ya)電分接(jie)開(kai)關電(dian)路(lu)

資(zi)料來(lai)源(yuan)：維基(ji)共享資(zi)源

這是另壹(yi)個(ge)使(shi)用(yong)壓(ya)電晶(jing)片的(de)壓(ya)電電(dian)路(lu)。此(ci)外(wai)，您(nin)可以(yi)將此(ci)晶(jing)片固(gu)定(ding)在塑料盒內(nei)，使其(qi)充(chong)當手(shou)指(zhi)敲擊傳(chuan)感器(qi)。因此(ci)，每(mei)當您(nin)輕敲裝(zhuang)有晶(jing)圓(yuan)的(de)盒(he)子時(shi)，它(ta)就(jiu)會打開(kai)/關閉(bi)外(wai)部設備的(de)電(dian)源（交(jiao)流或直流）。 

此(ci)外(wai)，壹(yi)個(ge) 9v 電(dian)池(chi)為該電路(lu)供(gong)電(dian)並驅(qu)動(dong)單(dan)個(ge) 10 Amp 觸(chu)點額(e)定值(zhi)單線(xian)圈繼(ji)電器(qi)(5V)。使(shi)用(yong)此(ci)繼(ji)電器(qi)，您(nin)可以(yi)在交流或直流電源(yuan)之間(jian)切換(huan)。此(ci)外(wai)，當您(nin)將(jiang)電(dian)路(lu)置(zhi)於待(dai)機(ji)模式時(shi)，它(ta)消(xiao)耗的(de)電(dian)流最小為 1ua。

壓(ya)電式抽頭(tou)開(kai)關電(dian)路(lu)塑料(liao)盒(he)

資(zi)料來(lai)源(yuan)：維基(ji)共享資(zi)源

壓(ya)電傳(chuan)感(gan)器(qi)：不同類(lei)型的(de)工作模式

壓(ya)電換(huan)能器(qi)具(ju)有三(san)種主要(yao)操(cao)作(zuo)模式，具體取決(jue)於您(nin)如(ru)何對壓(ya)電材(cai)料進(jin)行切片。它(ta)們(men)包括(kuo)橫(heng)向(xiang)、縱(zong)向(xiang)和剪切操(cao)作(zuo)模式。

對於橫(heng)模；您(nin)可以(yi)對主(zhu)軸“Y”施(shi)加(jia)壓(ya)力並(bing)產(chan)生負(fu)載。然後，與(yu)壓(ya)力線(xian)成(cheng) 90 度(du)角向“X”方向移動(dong)。此(ci)時(shi)，電荷(he)將取(qu)決(jue)於壓(ya)電材(cai)料的(de)形狀。

對於縱(zong)向(xiang)模式，產生的(de)載(zai)荷(he)取決(jue)於您(nin)施(shi)加(jia)的(de)力(li)。與(yu)橫向(xiang)效(xiao)應(ying)相(xiang)反(fan)，縱(zong)向(xiang)模式中(zhong)的(de)負(fu)載不取決(jue)於壓(ya)電材(cai)料的(de)形狀或尺寸。

最(zui)後，剪(jian)切模式類似於縱(zong)向(xiang)效(xiao)應(ying)。它(ta)根(gen)據您(nin)施(shi)加(jia)的(de)力(li)產生負(fu)載，也(ye)不依賴(lai)於壓(ya)電元(yuan)件的(de)幾(ji)何形狀。

壓(ya)電傳(chuan)感(gan)器(qi)應(ying)用

以(yi)下(xia)是壓(ya)電換(huan)能器(qi)的(de)壹(yi)些(xie)應(ying)用：

• 在汽(qi)車、接(jie)近度(du)和液位傳感器(qi)中(zhong)

汽(qi)車應(ying)用 

• 在住宅產品(pin)中(zhong)，例(li)如(ru)運(yun)動(dong)探(tan)測(ce)器(qi)或物體探測(ce)器(qi)

• 在玩具、遙控(kong)器(qi)和遊(you)戲(xi)等普通(tong)電子(zi)設備中(zhong)

遙(yao)控(kong)器(qi) 

• 計(ji)算汽(qi)車應(ying)用中(zhong)的(de)爆(bao)炸

• 在有自(zi)動(dong)門的(de)機(ji)場或餐(can)廳

壓(ya)電換(huan)能器(qi)的(de)優(you)點和局限(xian)性(xing)

以(yi)下(xia)是壓(ya)電換(huan)能器(qi)的(de)壹(yi)些(xie)優(you)點(dian)和局限(xian)性(xing)

好(hao)處

• 它(ta)們(men)是自發電(dian)換(huan)能器(qi)

• 適(shi)合(he)各(ge)種應(ying)用

• 易於在電路(lu)中(zhong)使(shi)用(yong)和處理(li)

限(xian)制

• 易受(shou)溫(wen)度(du)等環境條件的(de)影(ying)響(xiang)

• 無(wu)法測(ce)量靜(jing)態(tai)應(ying)用

• 您(nin)無(wu)法輕松(song)獲得壓(ya)電材(cai)料所需的(de)形狀和強(qiang)度(du)

• 在少數應(ying)用中(zhong)偶(ou)爾(er)會出(chu)現(xian)低輸出電(dian)壓(ya)

總之

壓(ya)電電(dian)路(lu)是適(shi)用(yong)於各(ge)種應(ying)用的(de)獨特電路(lu)。壓(ya)電換(huan)能器(qi)是(shi)這些電路(lu)中(zhong)的(de)壹(yi)種，可為您(nin)提供(gong)在其(qi)他(ta)傳感(gan)器(qi)設備中(zhong)幾(ji)乎找(zhao)不到的(de)獨特功能。

壓(ya)電換(huan)能器(qi)有幾(ji)個優(you)點和缺點——但這取決(jue)於您(nin)的(de)應(ying)用。最後，在做出選(xuan)擇或購買(mai)之前，壹(yi)定(ding)要(yao)仔(zai)細(xi)評(ping)估(gu)壓(ya)電換(huan)能器(qi)的(de)性(xing)能。

我(wo)們(men)現(xian)在到了這篇(pian)文章的(de)結(jie)尾。但(dan)是，如(ru)果(guo)您(nin)有更(geng)多問(wen)題(ti)，請(qing)隨時(shi)與(yu)我(wo)們(men)聯系。我(wo)們(men)很樂(le)意(yi)聽取您(nin)的(de)意(yi)見(jian)。