压电换能器的应用及电路图分析

某些晶体，如钛酸钡、石英、钽铁矿锂等，具有在特定排列下对其施加力或压力时产生电力的特性。此外，它们可以通过将施加在它们上的电信号转换为振动来反向工作。因此，它们在许多应用中被用作传感器。它们被称为压电材料。因此，压电换能器在对其施加力时会产生电压，反之亦然。首先，让我们看一下压电换能器的一些应用，然后是定义。

压电效应：

1.机械应力分析仪：

主要应用是建筑物中柱子的应力分析仪，其中测量晶体应力产生的比例电压，并计算相应的应力。

2. 打火机：

燃气燃烧器打火机和点烟器也遵循相同的压电效应规则，即在触发器突然撞击其内部材料产生的力时产生电脉冲。

压电效应定义为某些材料在受到机械应力时产生的极化变化.

逆压电效应：

1. 石英表：

在我们的手表内部，有一个石英谐振器，用作振荡器。该元素是二氧化硅。施加在水晶上的电信号使其周期性振动，从而调节我们手表内部的齿轮。

2. 压电蜂鸣器：

蜂鸣器广泛用于许多应用，如汽车倒车指示器、计算机等。在这种情况下，在上述晶体上施加一定幅度和频率的电压时，它们往往会振动。振动可以转移到带有小开口的封闭空间中，使其变成可听见的声音。

逆压电效应定义为某些材料在受到电场时产生的应变或变形.

压电换能器：

以上是用于 12V 压电蜂鸣器的廉价三端子压电换能器，通过以下电路排列产生声音.黑色外壳成为产生可听声音的结构。

 

使用压电换能器将力转换为电能：

让我们尝试通过使用压电换能器盘将力转换为小电压信号来试验压电效应。然后让我们尝试储存通过力或压力产生的能量。

焊接端子：

将导线焊接到压电换能器上是使用它们的主要部分。注意不要使表面过热，因为即使在低温下它也会熔化几秒钟。因此，尝试熔化烙铁中的铅并将熔融焊料放在表面上。对于此操作，端子正负就足够了，可以在上图中看到。

操作：

压电换能器在其上施加重复的攻丝力时产生不连续或交替的输出。因此，必须对其进行纠正以使其可存储或可用 DC。因此，为了获得80%或以上的更高整流效率，我们将使用全波整流器。我们可以在桥式配置中使用四个二极管的组合，也可以使用带有内置桥接二极管的封装，如RB156。

因此，这里应用了相同的概念，其中压电传感器的交流输出被转换为直流并存储在输出电容器内。然后，存储的能量通过具有受控输出的LED耗散。因此，存储能量的耗散将是可见的。

压电换能器电路图：

以下是压电换能器电路的原理图，其中存储在电容器中的能量仅在轻触开关闭合时才会耗散。

输出中使用的电容器可以进一步增加以增加存储容量，但也必须增加压电传感器的数量。因此，这里是 47uF。

加工：

如上面的模拟中所述，连接是在面包板中进行的。但是，使用两个压电换能器的原因是增加在短时间间隔内产生的能量。最初，我们在换能器上连续敲击。

一旦达到所需的电压电平，我们按下轻触开关，LED 就会亮起片刻。

LED闪烁的原因是所使用的47uF电容器只能存储那么多的能量来闪烁LED几秒钟。通过增加传感器的数量和电容器值，可以增加产生和存储的能量。