蜂鸣器的类型_工作原理_应用电路图

用户和产品之间有多种沟通方式，其中比较好的方法之一是使用蜂鸣器（buzzer）进行音频通信。所以在设计过程中，通过配置了解一些蜂鸣器技术是非常有帮助的。

在本文中，小编简单介绍下关于蜂鸣器音频信号设备的类型、工作原理及其应用电路图。

基本概念

蜂鸣器就是机电、压电或机械类型的音频信号装置，其主要功能是将信号从音频转换为声音。一般通过直流电压供电，用于定时器、报警器、打印机、报警器、鸣笛器、电脑等。根据不同的设计，它可以产生不同的声音，如闹钟、音乐、铃声和警笛。

世界上第一款蜂鸣器是机电类型的，它是由一位名叫约瑟夫亨利的美国科学家于1831年推出的，但仅被用于门铃，直到1930年用以支持具有平滑音调的音乐铃声而被被淘汰。

后来出现了压电蜂鸣器，它是由日本制造商发明的，并在1970年代至1980年代期间固定在各种IC设备中。

蜂鸣器的引脚配置如下图所示，它包括两个引脚，即正极和负极。其正极端子用“+”符号或更长端子表示，该端子通过6V供电；而负极端子用“-”符号或短端子表示，并连接到GND端子。

规格参数

蜂鸣器的主要规格参数如下：

• 颜色是黑色
• 频率范围为3,300Hz
• 工作温度范围为– 20°C至+60°C
• 工作电压范围为3V至24V DC
• 声压级为85dBA或10cm
• 供电电流低于15mA

主要类型

蜂鸣器有多种类型，主要包括以下几大类：

• 压电蜂鸣器
• 电磁蜂鸣器
• 机械蜂鸣器
• 机电蜂鸣器
• 磁性蜂鸣器

顾名思义，压电式蜂鸣器是利用压电陶瓷的压电效应和脉冲电流使金属板振动并发出声音，这种蜂鸣器由谐振箱、多谐振器、压电板、外壳、阻抗匹配器等组成。当然，有些蜂鸣器还设计有LED。

这种多谐振器主要包括芯片和晶体管。一旦给这个谐振器供电，它就会振荡并产生一个1.5到2.kHz的音频信号。阻抗匹配器将迫使压电板产生声音。

2、电磁蜂鸣器

电磁蜂鸣器由磁铁、电磁线圈、振荡器、外壳、振动膜片和磁铁组成。一旦提供电源，产生音频信号电流的振荡器将为整个螺线管线圈供电以产生磁场。

有时候，振动膜会在磁铁和电磁线圈的相互作用下振动并产生声音，其频率范围为2kHz至4kHz。

3、机械蜂鸣器

这些类型的蜂鸣器属于电磁的子类型，因此和电磁蜂鸣器使用的组件也相似。但主要区别在于振动蜂鸣器放置在外侧而不是内侧。

4、机电蜂鸣器

机电蜂鸣器类型的蜂鸣器的设计可以用裸金属盘和电磁铁来完成，其工作原理类似于磁性和电磁。它在整个光盘运动和磁性中产生声音。

5、磁性蜂鸣器

与压电类型一样，磁性蜂鸣器也用于产生声音，但核心功能而有所不同。与压电类型相比，磁性类型蜂鸣器更固定，因为它们通过磁场工作。

此外，磁性蜂鸣器利用电荷而不是依赖压电材料来产生磁场，然后它允许蜂鸣器的另一个元件振动并产生声音。磁性蜂鸣器的应用类似于压电式在家用设备、手表、时钟和键盘等闹钟中的应用。

工作原理

蜂鸣器的工作原理是，一旦在压电材料上施加电压，就会产生压力差。压电类型包括两个导体之间的压电晶体。

一旦给定这些晶体之间的电势差，它们就会推动一个导体并通过其内部特性推动另一个导体。因此，这种连续的动作将产生尖锐的声音信号。

使用方法

蜂鸣器是在当前电子系统或项目中包含声音功能的有效组件，它是一个极小且坚固的双针设备，因此可以简单地用于面包板或PCB。所以在大多数应用中，这个组件被广泛使用。

有两种常见的蜂鸣器，分别是简单的和现成的蜂鸣器。一旦电力驱动简单类型的蜂鸣器，它就会连续发出哔哔声。而现成类型的蜂鸣器声音听起来会更低沉，发出哔、嘟等声音，这是因为它内部振荡电路而导致的。

蜂鸣器使用的是4V – 9V范围直流电源。为此，使用了9V电池，但建议使用经过调节的+5V/+6V直流电源。这个一般通过开关电路连接，以必要的时间间隔打开/关闭蜂鸣器。

应用电路图

使用蜂鸣器的水位指示器电路图如下所示，该电路用于感应或检测水箱或洗衣机或水池等内的水位。该电路设计非常简单，使用的元件很少，如晶体管、蜂鸣器、300K可变电阻、电源或9V电池。

一旦将电路的两个探头放入水箱中，它就会检测水位。一旦水位超过固定水位，就会通过连接到电路的蜂鸣器发出哔声。该电路使用BC547B NPN晶体管，但也可以使用任何通用晶体管来代替 2N3904/2N2222。

该水位传感器电路工作非常简单，电路中使用的晶体管用作开关。一旦两个探头注意到水箱内的水位，晶体管就会打开，电压开始流过晶体管以触发蜂鸣器。

选用注意事项

在选择蜂鸣器或扬声器时，需要考虑以下几个主要参数：

• 产品尺寸
• 电流消耗
• 终端类型
• 频率电压
• 体积
• 类型
• 交流/直流电压
• 音调是连续/脉冲
• 固定 – 引脚、引线/表面贴装
• 声音输出
• 反馈选项
• 压电元件

主要优点

蜂鸣器的主要优点包括以下几点。

• 简单兼容
• 频率响应好
• 尺寸小
• 能源消耗更少
• 电压使用范围大
• 声压高

主要缺点

蜂鸣器的缺点包括以下几点内容：

• 控制有点难
• 声音相对不优美
• 需要多次实践才能知道如何在不关闭电源的情况下修复状况

总结

以上就是关于蜂鸣器的基础内容介绍，主要包括引脚配置、规格参数、类型、原理及应用电路等相关内容。可以看出，蜂鸣器实际上是一种机电、电磁、机械、压电、电声音频信号装置，它主要是通过音频信号源或振荡电路工作。响铃、哔哔声或咔嗒声都表示已按下开关。