蜂鸣器概念

蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”(旧标准用“FM”、“ZZG”、“LB”、“JD”等)表示。

 


蜂鸣器原理

结构原理:

1.电压式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管

 

多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后(1.5~15V 直流工作电压),多谐振荡器起振,输出 1.5~2.5kHZ 的音频信号,阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。

 

压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极,经极化和老化处理后,再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。

 

2.电磁式蜂鸣器电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。

 

接通电源后,振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下,周期性地振动发声。

 

蜂鸣器工作发声原理:

蜂鸣器的发声原理由振动装置和谐振装置组成,而蜂鸣器又分为无源他激型与有源自激型。

 

无源他激型蜂鸣器的工作发声原理是:方波信号输入谐振装置转换为声音信号输出,无源他激型蜂鸣器的工作发声原理图如下:

 

 

有源自激型蜂鸣器的工作发声原理是:直流电源输入经过振荡系统的放大取样电路在谐振装置作用下产生声音信号,有源自激型蜂鸣器的工作发声原理图如下:

 

 

 

蜂鸣器的选购

蜂鸣器的种类规格繁多,需先知道几个参数(电压,电流,驱动方式,尺寸,连接 / 固定方式),当然更重要的是,想要获的声音(音压大小,频率高低)。

 

工作电压:电磁式蜂鸣器,从 1.5 到 24V,压电式的从 3V 到 220V 都是可行的,但一般压电的还是建议有 9V 以上的电压,以获得较大的声音。

 

消耗电流:电磁式的依电压的不同,从几十到上百毫安培都有,压电式的就省电的多,几毫安培就可以正常的动作,且在蜂鸣器启动时,瞬间需消耗约三倍的电流。

 

驱动方式:二种蜂鸣器都有自激式的,只要接上直流电(DC)即可发声,因为已内建了驱动线路在蜂鸣器中了,因为动作原理的不同,电磁式蜂鸣器要用 1/2 方波来驱动,压电的用方波,才能有较好的声音输出。

 

尺寸:蜂鸣器的尺寸会影响到音量的大小,频率的高低,电磁式的最小从 7mm 到最大的 25mm,压电式的从 12mm 到 50mm 或更大都有。

 

连接方式:一般常见的有插针(DIP),焊线(Wire),贴片(SMD),压电式大颗的还有锁螺丝的方式。

 

音压:蜂鸣器常以 10cm 的距离做为测试的标准,距离增加一倍,大概会衰减 6dB,反之距离缩短一倍则会增加 6dB,电磁式蜂鸣器大约能达到 85dB/10cm 的水准,压电式的就可以做的很大声,常见的警报器,大都是以压电蜂鸣器制成。

 

自制简易蜂鸣器步骤



所需用品:长约 6 厘米的铁螺栓、导线、透明胶、盒子、铁罐头、剪刀、木板、曲别针

 

制作方法:

(1)制备电磁铁 M 在长约 6 厘米的铁螺栓上绕 100 圈导线,线端留下 5 厘米作引线,用透明胶布把线圈粘好,以免线圈松开再用胶布把它粘在一个盒子上电磁铁就做好了

(2)制备弹片 P:从铁罐头盒上剪下一条宽约 2 厘米的长铁片,弯成直角,把电磁铁的一条引线接在弹片上,再用胶布把弹片紧贴在木板上.

(3)用曲别针做触头 Q,用书把曲别针垫高,用胶布粘牢,引出一条导线,如图连接好电路.

(4)调节 M 与 P 之间的距离(通过移动盒子),使电磁铁能吸引弹片,调节触点与弹片之间的距离,使它们能恰好接触,通电后就可以听到蜂呜声.