压电陶瓷负离子发生器

压电陶瓷变压器可以抑制和消除传统的负氧离子发生器采用的线圈型变压器产生正离子等不利影响，减小负氧离子发生器的体积和厚度。

物理学上明确定义：失去或获得电子后所形成的带电的粒子叫离子，失去电子的分子(团)或原子显示正电性叫正离子，获得多余电子的分子(团)或原子显示负电性叫负离子。负氧离子则是指获得多余电子的氧气离子，一个是负离子，一个是负氧离子，二者虽然只差了一个字，却有很大不同。 从这些标准概念里我们不难看出负离子范围更广，它包含了负氧离子，而我们平时所说的负离子对人体有好处，其实指的是负氧离子，不过是普通百姓将二者简单的画上了等号。相关数据显示，在森林、海滨，负离子含量高达5000~20000个/cm³，而在污染严重的城市，这一数据仅为300~1000个/cm³，在室内就更少了，只有100~200个/cm³, 甚至是没有。我们在森林海滨等地会感觉空气清新，呼吸畅通，是因为自然环境下的空气质量比较高，包括了空气的干湿度适宜，负氧离子含量高，适度的氧气含量、温度、气流，植物的味道，水流的声音等等，但是作用于人体最直接最有效的是负氧离子，而负氧离子在进入人体后马上就能产生一系列的作用于人体的化学反应。 2100433B

压电陶瓷发声元件是一种无铅的压电陶瓷发声元件。

它主要由金属薄片与压电陶瓷薄片组成，其中，金属薄片表面上紧密贴合有2片或以上相同尺寸并依次紧密贴合的压电陶瓷薄片，相邻的压电陶瓷薄片的极化方向相反，这种新结构的压电发声器所产生的声压与压电陶瓷薄片的数量成正比，数量越多，声压越大，通过增加压电陶瓷薄片数量，轻易地实现所需的大声压，其生产工艺简单，生产成本较低。2100433B

压电陶瓷介电性及弹性性质

压电陶瓷的介电性是反映陶瓷材料对外电场的响应程度，通常用介电常数ε₀来表示。在外电场不太大时, 电介质对电场的响应可用线性关系： 表示,P为极化强度, ε₀为真空介电常数,为电极化率,E为外加电场。不同用途的压电陶瓷元器件对压电陶瓷的介电常数要求不同。例如, 压电陶瓷扬声器等音频元件要求陶瓷的介电常数要大, 而高频压电陶瓷元器件则要求材料的介电常数要小。

压电陶瓷的弹性系数是反映陶瓷的形变与作用力之间关系的参数。压电陶瓷材料同其它弹性体一样,遵循胡克定律: X_mn=c_mnpqx_mnpq, 式中c_mnpq叫做弹性体的弹性硬度常数, X 为应力,x为应变。对于压电体,由于存在压电性,弹性系数的数值与电学边界条件有关。

压电陶瓷压电陶瓷的压电性

压电陶瓷最大的特性是具有压电性, 包括正压电性和逆压电性。正压电性是指某些电介质在机械外力作用下,介质内部正负电荷中心发生相对位移而引起极化, 从而导致电介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。在外力不太大的情况下, 其电荷密度与外力成正比, 遵循公式：

其中,δ为面电荷密度, d为压电应变常数,T为伸缩应力。反之,当给具有压电性的电介质加上外电场时,电介质内部正负电荷中心发生相对位移而被极化, 由此位移导致电介质发生形变,这种效应称之为逆压电性。当电场不是很强时形变与外电场呈线性关系, 遵循公式：

dt为逆压电应变常数, 即d的转置矩阵, E为外加电场, x为应变。压电效应的强弱反映了晶体的弹性性能与介电性能之间的耦合程度,用机电耦合系数K表示, 遵循公式:

其中u₁₂为压电能, u₁为弹性能, u₂为介电能。

压电陶瓷压电特性的物理机制

经过极化了的压电陶瓷片的两端会出现束缚电荷, 所以在电极表面上吸附了一层来自外界的自由电荷。当给陶瓷片施加一外界压力F时，片的两端会出现放电现象。相反加以拉力会出现充电现象。这种机械效应转变成电效应的现象属于正压电效应。

另外, 压电陶瓷具有自发极化的性质, 而自发极化可以在外电场的作用下发生转变。因此当给具有压电性的电介质加上外电场时会发生如图所示的变化, 压电陶瓷会有变形。然而, 压电陶瓷之所以会有变形, 是因为当加上与自发极化相同的外电场时, 相当于增强了极化强度。极化强度的增大使压电陶瓷片沿极化方向伸长。相反, 如果加反向电场,则陶瓷片沿极化方向缩短。这种由于电效应转变成机械效应的现象是逆压电效应。

压电陶瓷其他特性

压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等。压电陶瓷对外力的敏感使它甚至可以感应到十几米外飞虫拍打翅膀对空气的扰动，用它来制作压电地震仪，能精确地测出地震强度，指示出地震的方位和距离。这不能不说是压电陶瓷的一大奇功。

压电陶瓷在电场作用下产生的形变量很小，最多不超过本身尺寸的千万分之一，别小看这微小的变化，基于这个原理制做的精确控制机构－－压电驱动器，对于精密仪器和机械的控制、微电子技术、生物工程等领域都是一大福音。

谐振器、滤波器等频率控制装置，是决定通信设备性能的关键器件，压电陶瓷在这方面具有明显的优越性。它频率稳定性好，精度高及适用频率范围宽，而且体积小、不吸潮、寿命长，特别是在多路通信设备中能提高抗干扰性，使以往的电磁设备无法望其项背而面临着被替代的命运。

压电陶瓷片

压电陶瓷片是一种结构简单、轻巧的电声器件，因具有灵敏度高、无磁场散播外溢、不用铜线和磁铁、成本低，耗电少、修理方便、便于大量生产等优点而获得了广泛应用。适合超声波和次声波的发射和接收，比较大面积的压电陶瓷片还可以运用检测压力和振动，工作原理是利用压电效应的可逆性，在其上施加音频电压，就可产生机械振动，从而发出声音。如果不断对压电陶瓷片施加压力它还会产生电压和电流。

压电陶瓷片检测方法

第一种方法：将万用表的量程开关拨到直流电压2.5V挡，左手拇指与食指轻轻捏住压电陶瓷片的两面，右手持万用表的表笔，红表笔接金属片，黑表笔横放陶瓷表面上，然后左手稍用力压一下，随后又松一下，这样在压电陶瓷片上产生两个极性相反的电压信号，使万用表的指针先向右摆，接着回零，随后向左摆一下，摆幅约为0.1一0.15V，摆幅越大，说明灵敏度越高。若万用表指针静止不动，说明内部漏电或破损。

切记不可用湿手捏压电片，测试时万用表不可用交流电压挡，否则观察不到指针摆动，且测试之前最好用R×l0k挡，测其绝缘电阻应为无穷大。

第二种方法：用R×10k挡测两极电阻，正常时应为∞,然后轻轻敲击陶瓷片，指针应略微摆动。2100433B