Пьезоэлектрический излучатель

Пьезоэлектри́ческий излуча́тель, пьезоизлуча́тель — электроакустическое устройство, способное воспроизводить звук, либо излучать ультразвук, благодаря обратному пьезоэлектрическому эффекту.

Биморфный пьезоэлемент

Звук пьезоизлучателя

История

В конце 1944 года Центральный научно-исследовательский институт связи разработал пьезоэлектрические громкоговорители с кристаллами сегнетовой соли, обеспечивающие удовлетворительное для проводного вещания воспроизведение в полосе частот 120—8000 Гц^[1].

Конструкция

См. также: Одноэлементные фокусирующие излучатели ультразвука

Пьезоэлектрический излучатель состоит из металлической пластины, на которую нанесён слой пьезоэлектрика, имеющий на внешней стороне токопроводящее напыление. Пластина и напыление являются двумя контактами. Для увеличения громкости звука к металлической пластине может крепиться небольшой рупор в виде металлического или пластикового купола с отверстием^[2]. В качестве рупора также может использоваться углубление в корпусе устройства, в котором используется пьезоизлучатель.

Пьезоэлектрические излучающие элементы могут иметь сферическую или цилиндрическую форму поверхности^[3].

Наиболее важные параметры

• Номинальное напряжение звукового сигнала [V]
• Допустимое напряжение звукового сигнала [V]
• Рабочий ток (при напряжении[V], частоте [KHz]) [mA]
• Ёмкость (на частоте [Hz]) [pF]
• Резонансная частота [Hz]
• Звуковое давление (на расстоянии [cm]) [dB]
• Диапазон рабочих температур [°C]
• Габаритные размеры [mm]
• Масса [g]

Пьезоизлучатели отечественного производства

Отечественные пьезоизлучатели имеют обозначения, состоящие из букв «ЗП» (звукоизлучатель пьезоэлектрический) и номера серии. Наиболее распространённые в отечественной бытовой технике излучатели — ЗП-1 и ЗП-3.

Звукоизлучатели типа ЗП приводятся в действие подачей переменного напряжения определённой частоты и амплитуды, обычно, 3…10 В. Частота, при которой звуковое давление максимально, может достигать 75 дБ на расстоянии 1 метр от излучателя. Резонансная частота для большинства пьезоизлучателей составляет 1…4 кГц. Этим обусловлен их характерный, узнаваемый звук, напоминающий «пип».

Применение

Пьезоизлучатели широко используются в различных электронных устройствах — часах-будильниках, телефонных аппаратах, электронных игрушках, бытовой технике. Часто используются в качестве излучателей ультразвуковых колебаний в устройствах отпугивания грызунов и насекомых, увлажнителях воздуха, ультразвуковых «стиральных машинах» (см. ультразвуковая очистка).

Пьезоизлучатель также может использоваться в качестве пьезоэлектрического микрофона или датчика.

См. также

• Кварцевый резонатор
• Пьезоэлектрический преобразователь