蜂鸣器工作原理介绍及并联电阻原理.docx

蜂鸣器工作原理介绍及并联电阻原理 目前市场上广泛使用的蜂鸣器有电磁式与压电式，我司使用的蜂鸣器以压电式为主。 压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器，压电蜂鸣片（以压电陶瓷为主，如下图所示），阻抗匹配器及共鸣箱，外壳等组成。其主要原理是以压电陶瓷的压电效应，来带动金属片的震动而发声。 压电陶瓷其实是一能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料。所谓压电效应是指某些介质在受到机械压力时，哪怕这种压力微小得像声波振动那样小，都会产生压缩或伸长等形状变化，引起介质表面带电，便会产生电位差，这是正压电效应。反之，施加激励电场或电压，介质将产生机械变形，产生机械应力，称逆压电效应。如果压力是一种高频震动，则产生的就是高频电流。而高频电信号加在压电陶瓷上时，则产生高频声信号（机械震动），这就是我们平常所说的超声波信号。也就是说，压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能。压电式蜂鸣器就是运用其将电能转换问机械能的逆压电效应。 压电蜂鸣器的主要应用电路如下图所示，R为阻抗匹配电阻。 VDCZZER-rLFL|Z1K七 当脉冲信号为高电平时，通过三级管导通，则在蜂鸣器两端形成一个VDC的电压，使压电陶瓷产生形变。当脉冲信号为低电平时，通过三极管关断。此时压电陶瓷形变复原，则在其两端产生一个由机械能转换为电能的电压，此时的电压需要通过阻抗匹配电阻进行释放，从而可使蜂鸣器产生一个稳定频率的声音信号。如下图所示，幅值与VDC相等，频率与芯片控制端口频率相等。 R=1K时蜂鸣器两端信号蜂鸣器端口信号」主控芯片端口信号二 蜂鸣器两端，以及当R=1K时，其等效电容的放电时间为46us蜂鸣器两端，以及 蜂鸣器两端，以及当R=1K时，其等效电容的放电时间为46us 蜂鸣器两端，以及当R=100Q时，其等效电容的放电时间为6.8us I蜂鸣器两端，以及当R=10K时，其等效电容不能完全放电完成 若将其阻抗匹配电阻去除，则压电陶瓷两端的电压无法释放，这样就会在其两端产生一个稳定的电压，大小与VDC相等，具体如下图所示： 而阻抗匹配器阻值的选取，推荐值为R=VDC*100Q,我司蜂鸣器两端的电压为10V~12V,因此选取阻值为R=10*100Q=1000Q=1KQ. 现就目前我司使用的一款PA-2220B03为例进行说明: 其内部等效电路如下图所示： BUZZER压电蜂鸣器等效电路 SPECIFICATIONS(规格) PartNo. PA-2220B03 Item（项目） Specifications［规格］ Conditions［条件］ Operatingvoltage(Vp-p)工作电压 1~25Vp-p MinSoundPressureLevel 最小输出声压 min85dB At2000Hz/9Vp-pSquareWave/10cm ResonantFrequency(Hz)额定频率 2.0±0.3kHz OperatingTemperature(°C) 工作温度 -20~+70 StorageTemperature(C) 储存温度 -30~+80 CaseMaterial/Color 外壳材料及颜色 PPO/Black（聚苯醚，黑色） 阻燃等级：V0 Weight(g) 重量 2.5g 标准测试条件：温度25±3C，湿度60±10%R.H. DIMENSIONS（尺寸）Unit:mm未注公差:±0.5 11tn—=n+I8UINLijN0.5 :1/24Oct2k :1/24Oct 2k3k4k53c6k7k8k10k 频率曲线图）FREQUENCYANDVOLTAGERESPONSE 频率曲线图） 型号：PA-22洞BFc=ZOS0Hz091.33dB 电压:300OmUFo=Z446Hz097.67dB nn日踊参考值为:20-0口耻扫频速度：丽5瞄快速扫频模式dB090OSO070060050 ZOOHz300400SOS60S800Ik 蜂鸣器声级与驱动电压的关系，接近线性关系: TESTMETHOD（测试方法） SOUNDPRESSURELEVEL,CONSUMPTION（声压测试线路图） A;SoundPressureLevelMeter声圾计3:FrequencyCounter频率IC:RC盅illitor9?劫电路D:SoundPresfureLevelForFocus声级计传声活筒E:Miiltimtter（AmphereMeter）情号发声普 TESTCIRCUIT（测试电路） 5.RELIABILITYTEST（可靠性试验项目） ITEM （项目） METHODOFTEST （试验方法） VARLANCEAFTER CONDITIONIN（标准） 1 . DryHeatTest（Storage）高温放置试验 Afterbeingpla