奥迪威:深掘压电陶瓷特性,多重应用引人瞩目
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创e时代讯(温南兰)压电陶瓷,一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料,属于无机非金属材料。这是一种具有压电效应的材料。由于压电陶瓷本身具备的物理特性,其衍生应用非常广泛。在今天开幕的第12届高交会电子展上,广州市番禺奥迪威电子有限公司技术总监李健向创e时代网(www.cetimes.com)记者展示了奥迪威在压电陶瓷应用上的最新技术成果。
打开手机外壳,扬声器一改过去笨重形象变身薄片
据李健介绍,奥迪威多层陶瓷压电扬声器的工作原理与传统的动圈扬声器完全不同,传统扬声器大多采用线圈设计,因此电磁干扰比较明显,而目前这种采用压电陶 瓷材料的扬声器则不再需要使用线圈和磁场了,不但无磁场影响、无干扰,而且对外界电磁干扰也能“免疫”。李健对创e时代网 (www.cetimes.com)记者详细介绍了压电陶瓷的压电特性,他指出:陶瓷由于压电效应,压电元件电极间的电压会引起陶瓷片的机械变形,当压电 陶瓷片径向膨胀时,整个蜂鸣片会朝着金属基片的方向弯曲,当压电陶瓷片径向收缩时,整个蜂鸣器又会朝着反方向弯曲。因此,挡在压电陶瓷片的电极上施加交变 电压信号,就会引起蜂鸣片的振动,这种振动传递到空气中就形成了声波。
此款压电式扬声器的核心部件——压电元件采用了奥迪威的低温共烧陶瓷(LTCC)技术和多层陶瓷装配的生产工艺。据介绍,由于采用了多层陶瓷结构, 该产品实现了高振动的能量和更稳定的声音性能。通过对比单层陶瓷和多层陶瓷,发现在施加相同电压时采取多层陶瓷结构能大大提高变形量,而在变形量已经达到 要求的情况下,多层陶瓷结构可大大降低驱动电压。
在谈到压电扬声器的性能优势时,李健给出了4个关键词:轻薄小巧、低能耗、抗干扰、占空间小。首先,该款产品厚度小于1mm重量小于2g,超轻超薄,而一 般动圈式扬声器的厚度都在4mm以上,重量更是超过压电扬声器2倍。第二,动圈式手机扬声器在90db的声压下功耗一般是120毫瓦,同样条件下压电扬声 器只有15毫瓦,是动圈式扬声器功耗的20%-50%,极大地延长了器件的电池寿命。其次,由于无机械触点,无电噪声,结构简单,可由IC直接驱动。整个 结构中不需要磁铁,无电磁场泄露及干扰,无需防磁设计。此外,该产品声学设计简单,背面只需要很少的空间,不需要对于动圈扬声器所必需的用于提高声压级的 空腔。
由于压电扬声器上述这四大性能优势,使得它非常适合用于手机、数码相机、游戏机、笔记本电脑等便携移动设备。同时李健也表示,在未来奥迪威也非常看好消费电子的市场增长潜力,会大力推进压电扬声器在消费电子领域的应用。
流量传感器,彻底解决家用水表机械损耗难题
传统的家用水表是通过水流推动指针或字轮转动指出通过的水量,不但存在机械损耗,而且精确度不高。超声测流原理则是利用超声波换能器产生超声波并使其在水 中传播;当超声波在流动的水中传播时产生“传播速度差”,该速度差与水的流速成正比,超声水表就是利用了这一原理并因此又被称为速度差法超声水表。
传统水表的结构
超声水表的测量原理
A B:超声波传感器 t1 t2:超声波传播时间
D:管道直径 V:管段中水的流速 C:超声波在水中的传播流速
据李健介绍,超声波流量传感器是超声波流量计的核心部件,是一种液体介质超声波传感器,可用于液体流量和水暖供热热量的计量,同时也可以作为液位传 感器使用。产品采用了金属外壳封装设计,可以直接与液体接触,同时避免了原有换能片由于安装造成的性能不稳定问题,方便了客户的安装和使用。另外,压电式 超声波流量传感器属于电压元件,电流小,功耗低,方便了安装后的长期使用。产品的耐水压结构设计降低了管道内液体压力对产品性能的影响,使产品的性能更加 稳定,降低了环境因素对产品输出和接收信号的干扰,有效提高了产品的响应灵敏度。
该产品采用模块化设计,安装使用简单,而且功耗极低,1节电池可以用上8-10年。采用耐水压设计,性能稳定可靠;采用金属外壳封装,防水性能好;优化结 构设计,抗干扰能力强。因此,该产品除了适用于家庭用水的流量计量之外,还非常适合用于水暖供热计量,以及工业领域中的水下液位探测。
无存水、低功耗,节能环保加湿器采用微孔雾化片
在奥迪威的展台上,创e时代网(www.cetimes.com)记者发现了一款极为小巧的微型加湿器。李健向记者介绍,该款微型加湿器采用了奥迪威最新 的微孔雾化技术,配合特定的结构和驱动电路,达到高效、稳定的雾化效果。他指出,采用该款微孔雾化片,可达到100ml/w的雾化量,相当于传统方式的 10%,真正意义上实现高效节能环保。同时,为了避免出现传统加湿器容易在底部存水的情况,该款产品采用特殊的供水方式和结构,可保证无存水,不会滋生细 菌。其次,由于无需采用风扇,同时避免了传统方式的滴水声,因此噪音很小。此外,采用低电压驱动,可采用USB或者3节2A电池驱动,使用起来非常方便。 李健还指出,该款产品除了适合家用加湿器使用之外,还非常适合美容仪器以及医疗设备。
预期今年业绩有超过20%的增长,汽车市场潜力最大
在谈到今年经济利好因素对奥迪威业绩的影响时,李健喜悦之情溢于言表,他说:“从前三个季度的良好表现来看,我们今年的业绩至少会增长20%。”同时,他 还表示,在过去的一段时间里,汽车OEM市场(倒车雷达)对他们的超声波传感器业绩提升最为明显,而且未来前景也十分看好。其次,由于工业设备的国产化进 程加速,工业领域的需求也明显强劲。最后,李健谈到了健康、美容领域,他指出,由于现代人生活品质的不断提升,大家在此方面的消费投入也不断加大,因此对 其雾化片系列产品在此领域类的市场前景也十分看好。而由于消费电子市场的持续稳定增长,奥迪威的压电扬声器产品也将保持稳定增长水平,而因为压电技术的进 一步成熟,预计压电扬声器将会在未来2-3年内逐步取代传统的动圈式扬声器。