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壓電陶瓷片的工作原理以及優勢特性

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壓電陶瓷片是一種電子發音元件，以鋯鈦酸鉛壓電陶瓷材料制成。依據壓電效應原理，如在兩塊電級上邊接通交流音頻信號時，壓電片會依據信號的大小頻率發生震驚而發生相應的響聲來。壓電陶瓷片由于構造簡單造價低廉，被廣泛的使用于電子電氣層面如：玩具，發音電子表，儀表儀器，電子鐘表，計時器等方面。

壓電效應具備可逆：若在壓電陶瓷片上施加聲頻電壓，能發生機械振蕩，傳出聲響；相反，壓電陶瓷片遭受機械振蕩(或壓力)時，片上發生一定數量的電荷Q，從電級上可電壓信號。

如今比較常見的鍺鈦酸鉛壓電陶瓷片(PZT)，要用鋯、鈦、鉛的氧化物配制后煅燒而成的。鑒于人耳對頻率約為3kHz的音箱較敏感，所以通常將壓電陶瓷片的諧振頻率f0設計在3kHz上下。考慮到在低頻下工作，只用一片壓電陶瓷片無法滿足頻率規定，—般采用雙閥片構造。這是把直徑約d的壓電陶瓷片與直徑為D金屬振蕩片復合而成的。D一般為15~40mm，復合振蕩片的總厚度為h。

當壓電材料—按時，諧振頻率與h正相關，與(D/2)2成反比。諧振頻率fo與復合振蕩片的直徑D呈指數聯絡，如圖2(a)所示。顯著D越大，低頻特性越好。壓電陶瓷片作傳聲器使用中，輸出功率約為300Hz~5kHz。壓電陶瓷片的阻抗Z取決于d/D比例，由圖2(b)可見，阻抗隨d/D比率的增大而減少。

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