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首頁晶振最新行情 壓電式打火機中的壓電陶瓷原理

壓電式打火機中的壓電陶瓷原理

來源:http://m.zpkwn.cn 作者:taiheth 2012年05月24

   你見過壓電式打火機嗎?這種打火機中裝有一塊壓電陶瓷。使用時只需按壓點火開關(guān),沖擊壓電陶瓷元件就會在兩點火極之間產(chǎn)生火花引燃丁烷氣。其中利用壓電效應(yīng)制作的有陶瓷晶振,石英晶振,石英振蕩器等。為什么壓電陶瓷在機械沖擊力作用下就在兩點火極間發(fā)生“放電火花“呢?

  壓電式打火機中有一種壓電陶瓷元件,相信大家都見過的

    左手拇指快速按壓彈簧沖擊塊,右手食指接近導(dǎo)線就會感覺到“電麻手”的刺激。有時你還可看到“放電火花”。實驗證明,物體間形成電火花時,在它的兩極一定有電壓,當足夠高的電壓才能使氣體分子發(fā)生電離形成電流,正負電荷中和放出能量,即電能轉(zhuǎn)化成熱能、光能。由上可知,壓電陶瓷在械機沖擊力作用下能產(chǎn)生較高電壓。這是什么原因呢?

  

   該元件存在一種壓電效應(yīng),所謂壓電效應(yīng)就是某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時,其內(nèi)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象,同時在它的兩個相對表面上出現(xiàn)正負相反的電荷。當外力去掉后,它又會恢復(fù)到不帶電的狀態(tài),這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。當作用力的方向改變時,電荷的極性也隨之改變。相反,當在電介質(zhì)的極化方向上施加電場,這些電介質(zhì)也會發(fā)生變形,電場去掉后,電介質(zhì)的變形隨之消失,這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng),或稱為電致伸縮現(xiàn)象。依據(jù)電介質(zhì)壓電效應(yīng)研制的一類傳感器稱為為壓電傳感器。壓電陶瓷將外力轉(zhuǎn)換成電能的特性,可以生產(chǎn)出不用火石的壓電打火機、煤氣灶打火開關(guān)、炮彈觸發(fā)引信等。此外,壓電陶瓷還可以作為敏感材料,應(yīng)用于擴音器、電唱頭等電聲器件;用于壓電地震儀,可以對人類不能感知的細微振動進行監(jiān)測,并精確測出震源方位和強度,從而預(yù)測地震,減少損失。利用壓電效應(yīng)制作的壓電驅(qū)動器具有精確控制的功能,是精密機械、微電子和生物工程等領(lǐng)域的重要器件。可以說,壓電陶瓷等器件不僅廣泛應(yīng)用于科技領(lǐng)域,還頗具“平民性”,對廣大“煙民”來說,天天與壓電陶瓷發(fā)生著“零接觸”,卻熟視無睹其存在。目前流行的一次性塑料打火機,有相當一部分是采用壓電陶瓷器件來打火的。取出其中的壓電打火元件。如上圖所示

     如果按一定方向?qū)λЬw上切下的薄片施加壓力,那么在此薄片上將會產(chǎn)生電荷。如果按相反方向拉伸這一薄片,在此薄片上也會出現(xiàn)電荷,不過符號相反。擠壓或拉伸的力愈大,石英晶體諧振器上的電荷也會愈多。如果在薄片的兩端鍍上電極,并通以交流電,那么薄片將會作周期性的伸長或縮短,即開始振動。這種逆壓電效應(yīng)在科學(xué)技術(shù)中已得到了廣泛的應(yīng)用。用水晶可以制作壓電石英薄片,其面積不過數(shù)平方毫米,厚度則只有零點幾毫米。別小看這小小的晶片,它在無線電技術(shù)中卻發(fā)揮著巨大作用。如前所述,在交變電場中,這種薄片的振動頻率絲毫不變。這種穩(wěn)定不變的振動正是無線電技術(shù)中控制頻率所必須的,你家中的彩色電視機等許多電器設(shè)備中都有用壓電晶片制作的濾波器,保證了圖像和聲音的清晰度。你手上戴的石英電子表中有一個核心部件叫石英晶振(石英振子)。就是這個關(guān)鍵部件保證了石英表比其他機械表更高的走時準確度。手機中傳遞信號的MHZ石英晶振,和32.768K晶振

 

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