蜂鳴器在許多電子產品中或儀表中都會用到,比如目前我家裡使用的電磁爐,洗衣機都有蜂鳴器,在儀表中的萬用表裡面也有蜂鳴器,甚至在複雜的電腦主板中也有蜂鳴器等。
這些如果維修這些電路板時就會發現,這些蜂鳴器的外觀是不一樣的,它們有的是屬於電磁式的蜂鳴器,有的是屬於壓電式蜂鳴器,那麼這兩種蜂鳴器有什麼區別呢?下面我們來聊一聊這方面的問題。
一、電磁式蜂鳴器
我們從電磁式蜂鳴器的結構可以看出,它是由以下幾個部分構成的,第一部分是是振蕩器,第二部分是電磁線圈,第三部分是磁鐵,第四部分是振動膜片,第五部分是外殼及引腳這五大部分組成。電磁蜂鳴器加上電後,裡面的振蕩器就會產生音頻電流信號,當這個電流通過電磁線圈的時候,電磁線圈就產生了磁場。最後電磁蜂鳴器裡的振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下就會周期性地振動發生了,其結構示意圖如下所示。
1、無源蜂鳴器
根據電磁式蜂鳴器裡面有沒有振蕩器,我們可以把它又分成有源蜂鳴器和無源蜂鳴器兩種。對於無源蜂鳴器它的結構是與喇叭差不多的,主要是這種蜂鳴器內部沒有振蕩器,它的發聲主要是利用電磁線圈去使振蕩膜發出聲音。因為它裡面沒有振蕩器,如果我們只是給它提供直流電,這樣的蜂鳴器是不會發出聲音的,我們只能給它一些音頻信號才行。
2、有源蜂鳴器
對於有源蜂鳴器,它裡面是有振蕩器的,它的發生部件可以是電磁式結構,要想使它發聲,只要給它加上直流電,裡面的振蕩器就可以工作發出音頻信號了,不需要加音頻電流信號。
3、壓電式蜂鳴器
對於壓電式蜂鳴器來說它是由壓電陶瓷片、多諧振蕩器、阻抗匹配器及共鳴腔和外殼,引線等部分構成。其中壓電陶瓷片是靠電壓效應進行聲電轉換的,因此壓電式蜂鳴器是一種電聲轉換器件。
它的發生過程是這樣的:當將壓電材料粘貼在金屬片上時,如果這時在它們兩端施加上一個電壓後,因為由於電效應的原因,蜂鳴片就會產生機械變形而發出聲響了。
二、電磁式蜂鳴器和壓電式蜂鳴器的區別
我們通過對電磁式蜂鳴器和壓電式蜂鳴器進行剖析之後,可以發現它們的區別有以下幾點:
第一點是:它們的工作原理不一樣,壓電式蜂鳴器是以壓電陶瓷的壓電效應,來帶動金屬片的振動而發聲的。而電磁式蜂鳴器,主要是利用電磁的原理,在有電的時候會使金屬振動膜吸合,沒電的時候振動膜會復位。
第二點是:所驅動的電壓不一樣,壓電式蜂鳴器所需的電壓比較高,這樣才能發足夠的聲音,它的工作電壓一般都在為9V以上。比如在數字萬用表裡就是用的壓電式蜂鳴器,它的工作電壓就是9V的。而電磁式蜂鳴器一般用1.5V就可以發出聲音了,但在單片機電路中為了簡化電路,一般都用標準5伏的電壓。
第三點是:壓電式蜂鳴器從外觀看它就是一個很薄的薄片,這樣它的體積比較小、雖然它所需的電壓比較高,但是所流過的電流很小,因此很省電。又由於它的結構簡單,造價比較低。另外它在頻率特性和靈敏度高等方面都很優異。而電磁式在這方面沒有電壓式突出。
三、它們的驅動方法
這兩種蜂鳴器的驅動方法大致相同,一般最常見的是利用NPN或者PNP三極體都可以去驅動它們發聲。但在具體的電路上有略微的區別,比如對於電磁式蜂鳴器的驅動電路,由於它內部有電磁線圈屬於電感類的負載,因此在用三極體去控制它時要在蜂鳴器兩端反向並聯一個續流二極體,其原理圖如下所示。
對於壓電式蜂鳴器和只要用三極體就可以驅動了,不需要加保護元件,其控制電路如下圖所示。
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來源:網絡
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