什么是压电蜂鸣器？蜂鸣器电路和压电蜂鸣器用途、规格

什么是压电蜂鸣器？蜂鸣器电路和压电蜂鸣器用途、规格

压电蜂鸣器的全面指南。通过电路构建指南、元件列表以及与电磁蜂鸣器的比较，深入了解压电效应。

技术支持工程师Peter Kendall审核（2023年8月）

什么是压电蜂鸣器？压电蜂鸣器是一种用于产生声音的简单电子元件。它们的工作原理是使用压电材料，当在材料上施加交流电压时，材料就会变形。电压使材料快速振动，从而产生声音。

压电蜂鸣器是一种低成本的实用音频发声器，广泛应用于各种领域。大多数需要简单声音输出的设备都使用压电或电磁蜂鸣器。

压电效应

压电效应是1880年的一项重大科学突破。居里兄弟，雅克和皮埃尔，发现某些材料在受到机械应变时会产生电荷。表现出这种特性的材料称为压电材料。

压电蜂鸣器利用这一特性来产生声音。蜂鸣器不是通过施加力来产生电荷，而是相反。电压施加到材料上以产生运动。交变电压会使材料反复变形和重塑，从而产生声波。

这种类型的蜂鸣器包含一个陶瓷盘，其两侧连接有电极，位于保护性外壳或盒子内部。

压电蜂鸣器和电磁蜂鸣器之间有什么区别？

压电蜂鸣器和电磁蜂鸣器之间的区别在于它们产生声音的方法。电磁蜂鸣器使用磁场内的交变电流。压电蜂鸣器包含的材料在存在交变电压时会改变形状。

电磁蜂鸣器使用与扬声器相同的原理。当电流通过线圈时，会诱导出磁场。线圈中的交流电会使磁场方向反复改变。当与永久磁场（由蜂鸣器中的磁性元件产生）结合时，这会使线圈快速振动，从而产生声音。

如何制作一个简单的蜂鸣器电路

简单的蜂鸣器电路易于制作，不需要太多的元件或专业知识。电磁蜂鸣器只需要一个电源，一个开关和蜂鸣器本身。对于压电陶瓷蜂鸣器，电路需要一种机制来使蜂鸣器循环开关。这种重复的运动是产生声音所必需的。

较少的元件包括：

• 电池
• 压电蜂鸣器
• 晶体管
• 电阻（参见电路图）
• 开关
• 连接线

压电蜂鸣器电路图

使用这个简单的压电蜂鸣器电路图来选择并连接电路中的正确元件。面包板对于这类项目非常有用，因为它们允许快速简便地连接元件。请参考下面的电路图构建蜂鸣器电路。

压电蜂鸣器驱动器

电磁蜂鸣器具有用于交替振膜运动的内置机制。当电流流经线圈时，它就会移动并“断开”连接，使其返回到起始位置并且循环重新开始。

压电蜂鸣器需要相同的交替运动来在空气中产生声音振动。压电蜂鸣器使用特定的电路设计来实现此效果。这个电路称为压电蜂鸣器驱动器。

当驱动器电路打开时，压电元件上的电压使其移动，但也接地晶体管基极。这会关闭晶体管和压电蜂鸣器。当它们返回到原始位置时，循环立即重新开始。

电蜂鸣器的用途

压电蜂鸣器可以在任何需要音频输出的应用中使用，包括警报、电话、耳机和超声波驱虫器。声音不必视为“嗡嗡”声：可以产生一系列音调和音符。

根据电路设计，蜂鸣器可以发出单一、短促的声音，或者持续发出长时间的噪音，直到电路被重置。这种灵活性使其具有广泛的应用范围，例如：

• 警报
• 计时器
• 烟雾探测器
• 微波炉和洗衣机等家用电器
• 车辆倒车警示等安全指示器
• 门铃

压电蜂鸣器规格

在考虑压电蜂鸣器的规格时，请考虑以下主要特性：

• 电压：压电陶瓷蜂鸣器的工作电压为 3-250V
• 电流：压电器件通常消耗的电流非常低，低于15mA
• 声压级（SPL）：这将指示压电蜂鸣器可以产生的音量级别，通常在60-115dB之间
• 频率：这决定了产生的音调。频率越高，音调越高
• 尺寸：检查蜂鸣器的直径和深度，以确保它适合您的应用
• 连接：选择适合您正在构建的电路类型的蜂鸣器
• 安装：考虑蜂鸣器的安装位置以及在该环境中适合的安装方式