超聲波傳感器 超聲波陶瓷測(cè)距器是利用壓電陶瓷的電能—機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的功能，在壓電陶瓷上加一電信號(hào)后，產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，發(fā)射超聲波；而當(dāng)超聲波振動(dòng)作用于壓電陶瓷時(shí)，就會(huì)有電信號(hào)輸出。 1、通用型超聲波傳聲器 通用型超聲波陶瓷測(cè)距器結(jié)構(gòu)如圖3，在用兩片直徑為8.0mm、厚度為0.3mm的壓電陶瓷粘合成雙膜片振子的中央，開(kāi)Φ0.8mm的孔，且孔中粘有鋁制圓錐狀諧振子，再把壓電諧振子的結(jié)圓部分彈性固定在底板上。當(dāng)傳聲器用作接受超聲波用時(shí)，超聲波信號(hào)由圓錐諧振子匯集并通過(guò)軸向傳導(dǎo)至雙膜片中央，雙膜片諧振，進(jìn)而在壓電元件的兩面的電極產(chǎn)生信號(hào)電壓；如若加信號(hào)電壓于雙膜片

一、電路原理 根據(jù)實(shí)物繪制的電路圖見(jiàn)圖1所示。220V電壓經(jīng)變壓器B降為48V，經(jīng)D1~D4整流C1濾波提供電路工作電源。圖中標(biāo)示的“檢水觸點(diǎn)”，是位于儲(chǔ)水槽上、換能器側(cè)上方的一段裸露的金屬絲，儲(chǔ)水槽中無(wú)水時(shí)加濕器不工作，以防止加濕器無(wú)水工作而損壞。其它品牌的加濕器也有使用機(jī)械開(kāi)關(guān)或磁控開(kāi)關(guān)達(dá)到這一目的，道理是一樣的。當(dāng)儲(chǔ)水槽中加入適量的水之后，“檢水觸點(diǎn)”通過(guò)“水”這個(gè)“準(zhǔn)電阻”，與換能器面向儲(chǔ)水槽的一面、即電源正極相連接，于是Q1導(dǎo)通，電源通過(guò)R3、R5、SVR、Q1、W1、L2、R1、R8為Q2基極提供偏置，由Q2及其外圍的電容、電感和換能器組成的振蕩電路開(kāi)始工作。該振蕩電路屬于電

摘要：壓電陶瓷作為重要的功能材料在電子材料領(lǐng)域占據(jù)相當(dāng)大的比重。近幾年來(lái)，壓電陶瓷在全球每年銷售量按15%左右的速度增長(zhǎng)，據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，2000年全球壓電陶瓷產(chǎn)品銷售額約達(dá)30億美元以上。 本文主要介紹壓電陶瓷的概念和應(yīng)用范疇、應(yīng)用實(shí)例、前景，帶領(lǐng)大家了解陶瓷家族中的一員----壓電陶瓷。 關(guān)鍵詞：陶瓷 壓電陶瓷 壓電效應(yīng) 應(yīng)用范疇 應(yīng)用實(shí)例 一、基本概念 壓電陶瓷是指把氧化物混合(氧化锫、氧化鉛、氧化鈦等)高溫?zé)Y(jié)、和電能互相轉(zhuǎn)換的功能陶瓷材料，一種能夠?qū)C(jī)械能和電能互相轉(zhuǎn)換的功能陶瓷材料，屬于無(wú)機(jī)非金屬材料。壓電效應(yīng)是指某些介

超聲波清洗機(jī)，塑膠熔接機(jī)用的壓電陶瓷換能器的工作頻率一般在20—500KHz 范圍。在低頻（20—50KHz）大功率場(chǎng)合，多使用以螺栓緊固的郎之萬(wàn)換能器，在低頻小功率（50—100W）的場(chǎng)合，用徑向模式振動(dòng)的圓形單片或圓筒形換能器，在高頻（50KHz以上）場(chǎng)合，則使用厚度振動(dòng)的圓片或方片狀單片換能器。 螺栓緊固郎之萬(wàn)行換能器結(jié)構(gòu)如圖1，其緊固的方式有：外螺栓緊固，中心螺栓如、四周螺栓緊固等三種。

一塊有電極、經(jīng)過(guò)極化處理的壓電陶瓷，如果在它的上面加一個(gè)力，那么陶瓷片就會(huì)產(chǎn)生形變，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生電效應(yīng)（如放電或充電想象）。相反，如果在陶瓷片的電極上加一個(gè)電壓，陶瓷片就會(huì)產(chǎn)生形變效應(yīng)。由于形變而產(chǎn)生電效應(yīng)，稱為正壓電電效應(yīng)；由于加電壓而產(chǎn)生形變效應(yīng)，稱為逆壓電效應(yīng)。壓電效應(yīng)反映了陶瓷的“壓”與“電”之間的線性耦合關(guān)系。 為什么壓電陶瓷具有壓電效應(yīng)呢？這是由壓電陶瓷本身的特殊矛盾所決定，也就是說(shuō)，是由它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)所決定的，本章主要從壓電陶瓷的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)明它的自發(fā)極化與電疇，以及壓電效應(yīng)產(chǎn)生的原因、壓電效應(yīng)的規(guī)律性和表示式等問(wèn)題。

聲納，是英語(yǔ)“聲導(dǎo)航和定位”的縮寫。利用水下聲波的傳播的規(guī)律進(jìn)行水中目標(biāo)的觀察和通訊的系統(tǒng)成為聲納系統(tǒng)。聲納系統(tǒng)應(yīng)在民用方面有測(cè)深儀器、多波束深儀器，海底底層剖面儀和多普勒導(dǎo)航聲納等，在軍事上，艦用主動(dòng)、被動(dòng)聲納，拖拽可變深度聲納、拖拽線列聲納、直升飛機(jī)吊放聲納、定位、跟蹤、浮標(biāo)聲納等等。壓電聲納在兩次世界大戰(zhàn)和民用方面，發(fā)揮了重要作用。 最早使用于魚(yú)群探測(cè)儀的郎之萬(wàn)型換能器，是外徑為60 mm,，厚度為5mm的壓電陶瓷片與厚度為14 mm的兩個(gè)鋼柱粘結(jié)而成的，重量約為700克，諧振頻率為50KHz。當(dāng)把它作為發(fā)射、接收換能器使用時(shí)，其實(shí)際結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。它是用橡膠把

壓電計(jì)數(shù)器由一雙膜片型壓電元件和圖：1所示的檢測(cè)電路構(gòu)成。 當(dāng)物品G落到壓電陶瓷元件5上時(shí)，由于壓電陶瓷元件的壓電效應(yīng)產(chǎn)生電信號(hào)，此電信號(hào)經(jīng)可控硅整流器的柵極使可控硅導(dǎo)通，經(jīng)電阻R1加到晶體管4的基極上，導(dǎo)通集電極和發(fā)射極，啟動(dòng)磁繼電器，使計(jì)數(shù)器工作。

流量計(jì)是按傳感器探頭插入管道并剛好接觸流體來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。傳感器探頭頂部承受流體切應(yīng)力的大小正比于流體的流量。如圖1所示，圖2是圖1中檢測(cè)探頭的放大圖。在這兩圖中1為管節(jié)部分，2為金屬制的管節(jié)外殼，3為管子襯套，4為位置調(diào)節(jié)螺桿，5為T型管節(jié)(即孔腔)，6為法蘭盤，7為孔腔襯套，8為探頭，9為探頭頂部，10為探頭體，11為底板，12為襯墊，13為接地引線，14為信號(hào)引線，15為壓電陶瓷傳感器，16為同軸電纜的中心線，17為同軸電纜的接地屏蔽線，18為絕緣子，19為信號(hào)放大器，20及21為法蘭盤，22為遙控指示電路，23為電源電路。

一、壓電陶瓷揚(yáng)聲器Piezoelectric ceramic speaker圖2.12所示,是一種改善了中、低頻特性壓電陶瓷揚(yáng)聲器。它是由三個(gè)壓電陶瓷振子5和一個(gè)壓電陶瓷振子6所組成。壓電陶瓷振子5的直徑為21毫米，6的直徑為27毫米，3為壓電陶瓷片，4為振動(dòng)板，直徑為50毫米。1為紙質(zhì)圓錐形振動(dòng)板4的邊緣部分與有底框2的開(kāi)口邊緣連接。 這種結(jié)構(gòu)的揚(yáng)聲器，音頻訊號(hào)將同時(shí)加在第一和第二層壓電陶瓷振子5和6上，因此各振動(dòng)片都是同相位的彎曲振動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)振板4將獲得較大的振幅，如圖2.12(b)所示的虛線和實(shí)線的距離。Fig.2.12. It is one kind Piezoelectric

聲學(xué)是聲音的科學(xué)，研究它的產(chǎn)生、傳播、接收和效應(yīng)。聲音原始是指人耳能察覺(jué)到的空氣中傳播的振動(dòng)振動(dòng)現(xiàn)象，頻率在20Hz到20KHz之間。現(xiàn)代已經(jīng)使其范圍擴(kuò)大，頻率可在20Hz以下的次聲或20KHz的超聲。Acoustics is science of sound, studying sound producing, emitting, receiving and effect. Idea of original sound mean that ear can hear a vibration of the air, frequency range is between 20Hz to 20KHz