压电式打火机
一．工作原理
你见过压电式打火机吗这种打火机中装有一块压电陶瓷。使用时只需按压点火开关，冲击压电陶瓷元件就会在两点火极之间产生火花引燃丁烷气。其中利用压电效应制作的有陶瓷晶振,石英晶振,石英振荡器等
二．压电陶瓷
压电陶瓷是人工制造的多品服电材料，它由无数细微的电畴组成。这些电畴实际上是分子自发极化的小区域。在无外电场作用时，各个电畴在晶体中杂乱分布，它们的极化效应被相互抵消了，因此原始的压电陶瓷呈中性，不具有压电性质。为了使压电陶瓷具有压电效应，必须在一定温度下做极化处理。极化处理之后，陶瓷材料内部存在有很强的剩余极化强度，当压电陶瓷受外力作用时，其表面也能产生电荷，所以压电陶瓷也具有压电效应。
压电陶瓷制造工艺成熟，通过改变配方或掺杂微量元素可使材料的技术性能有较大改变，以适应各种要求。它还具有良好的工艺性，可以方便地加工成各种需要的形状，在通常情况下，它比石英晶体的压电系数高得多，而制造成本却较低，因此，目前国内外生产高压电磁流量计的压电元件绝大多数都采用压电陶瓷。
三．压电陶瓷工作原理
左手拇指快速按压弹簧冲击块，右手食指接近导线就会感觉到“电麻手”的刺激。有时你还可看到“放电火花”。实验证明，物体间形成电火花时，在它的两极一定有电压，当足够高的电压才能使气体分子发生电离形成电流，正负电荷中和放出能量，即电能转化成热能、光能。由上可知，压电陶瓷在械机冲击力作用下能产生较高电压。这是什么原因呢
该元件存在一种压电效应，所谓压电效应就是某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象。依据电介质压电效应研制的一类传感器称为为压电传感器。压电陶瓷将外力转换成电能的特性，可以生产出不用火石的压电打火机、煤气灶打火开关、炮弹触发引信等。
四．压电陶瓷的应用
压电陶瓷还可以作为敏感材料，应用于扩音器、电唱头等电声器件；用于压电地震仪，可以对人类不能感知的细微振动进行监测，并精确测出震源方位和强度，从而预测地震，减少损失。利用压电效应制作的压电驱动器具有精确控制的功能，是精密机械、微电子和生物工程等领域的重要器件。可以说，压电陶瓷等器件不仅广泛应用于科技领域，还颇具“平民性”，对广大“烟民”来说，天天与压电陶瓷发生着“零接触”，却熟视无睹其存在。目前流行的一次性塑料打火机，有相当一部分是采用压电陶瓷器件来打火的。
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一.概述 本次作业的任务是将市面常见的一次性打火机的内部造型拆解分析，对打火机进行详细分析。分析内容包括产品的总体结构分析，各个部件的功能及其连接方式分析，使用的材料分析。帮助我们更好的学习结构设计的方式、方法还有理念。以便于以后能和机构设计师达到更好的交流方式以及工作效益。而不是对于产品的结构想当然的去设计，要充分了解产品内部所包含的元素，然后弄清楚自己设计的产品需要达到怎么样的功效，怎么更好的利用内部的结构以及元素使产品达到最大的效率以及保护。 二.打火机产品总体结构组成及连接形式 根据发火机构的特点，打火机可分为火石钢轮打火机、压电陶瓷打火机、磁感应打火机、电池打火机、太阳能打火机、微电脑打火机6种。打火机使用的气体主要是可燃性气体。早期多用汽油。今多用丁烷、丙烷类和石油液化气。它们经加压后充入贮气箱，一旦释放到空气中便吸热气化而迅速膨胀，极易点燃。最原始的打火机是从燧石点火枪衍生出来的。带有弹簧的扳机扣动时，击打在火石上产生火花，点燃干树叶 打火机的总体结构是由塑料外壳、防风罩、电子打火器、导气管等部件构成 产品的爆炸图 塑料壳体 火花器 翘板 调火环 按手 风罩 滤芯 垫圈
翘板 翘板运用的是杠杆原理，当按手被按下是，翘板前面翘起，夹着引气簧向上升，丁烷被放出与电火花产生火火焰 引火簧 调火环 加强筋与限位柱
接下里就是结构比较复杂的火花器了 弹簧冲击块(与按手相接) 与垫圈相接 固定柱，属于弹簧冲击块
三.分析总结 打火机的外观在经历了很多年的设计之后已经有了其固定的形态，结构会在科技的发展变化下有所进步与改变。经过这次打火机的拆解分析，可以看出打火机的内部结构看着虽然不是很复杂，但是实际上里面很多的小部件起着不同的作用，承担着不同的角色。相互之间的联系也是紧紧地连接在一起，少了任何一项都不可能正常的运行整体的效果。而且还有一个很重要的部件是设计成不可拆卸的:滤芯，由于打火机也有一定的危险性所以必须保证其的安全性。所以设计需要考虑方方面面的事情，兼顾各个方面，才能设计出好的作品。
【中考题原创】 电子打火机的点火原理 湖北省石首市文峰中学刘涛 【背景资料】打火机是小型取火装置，主要部件有发火机构和贮气箱，主要用于取火，吸烟，也用于炊事及其他取火，发火机构动作时，迸发出火花射向燃气区，将燃气引燃。发火机构是打火机演变中最活跃的部分，也是结构较复杂的部分。现代打火机按使用的燃料可分为液体打火机和气体打火机；按发火方式可分为砂轮和电子打火机。 知识链接：打火机所使用的燃料主要是可燃性气体，现多采用丁烷和石油液化气，它们经加压后充入封闭气箱，一旦释放至空气中便吸热气化而迅速膨胀，极易点燃。丁烷是一种易燃，无色，容易被液化的气体。丁烷是发展石油化工、有机原料的重要原料，其用途日益受到重视。 【中考题原创】 1．打火机给人们生活带来方便，下图是普通电子打火机的实物照片。下面可以做到符合燃烧条件能打火的组合是（） A．①③⑤B．①③④C．①②③D．①②④ 2．打火机的使用过程为按下开关释放液态丁烷，电火花引燃丁烷气体。松开开关停止释放丁烷，火焰熄灭。则下列说法正确的是（） A．松开开关时，丁烷分子停止运动 B．按下开关时，丁烷分子的质量变大 C．火焰熄灭是因为气态丁烷变成了液态丁烷 D．电火花引燃丁烷时，温度达到了丁烷的着火点 3．气体打火机使用一种有机化合物为燃料，这种燃料稍加压时易液化，减压时气化，点燃能燃烧。下列符合这种条件的有机物是（括号内为各物质的沸点）（） A．C 2H6（—88.6℃）B．C3H8（—42.6℃） C．C 4 H10（—0.5℃）D．C5 H10（36.1℃） 4．化学使人类生活更加丰富多彩，如打火机就给人们生活带来了方便，下列有关打火机的主要燃料丁烷（C4H10）的说法不正确的是（） A．从性质上看：丁烷具有可燃性 B．从变化上看：丁烷完全燃烧只生成水 C．从组成上看：丁烷由碳、氢两种元素组成 D．从结构上看：一个丁烷分子由4个碳原子、10个氢原子构成
Zippo打火机打火机原理： 把一块压电材料块（晶体结构）一端接上一段细导线，此导线与在打火机出气口处的金属材料形成一个缺口，通过机械机构使撞击块的撞击时与气源开启同步。当撞击块以一定的冲击能量或力撞击压电材料块的另一端时，压电材料的内部分子就会强烈振动，并将振动能量传递到导线中。由于导线的截面积与压电材料块的截面积之比悬殊很大，在导线中分子的振动就有了很大的加强趋势。当导线的端点分子强烈的振动撞击缺口处的空气分子时，空气分子也就产生强烈振动。空气分子振动的运动轨迹就是我们看见的电火星（电弧光）。这些电火星（电弧光）实际上就是导线分子强烈振动并向打火机出气口处的金属材料传递能量时空气分子振动的运动轨迹，说明缺口处的空气分子振动很厉害。按照振动理论的说法振动强烈就是物质温度很高，当这个温度超过打火机内的液化气的燃点时，跑出来的气体就会被点燃，形成火焰，火焰就是剧烈振动着的气体物质分子影象。这就是打火机的基本工作原理，其他电子打火装置的道理与此相同。打火机里有一个储气槽，里面存放有一定的气体燃料如丙烷等，这种气体稍微加压可以液化，但是一旦减压又很容易汽化。当按动开关的时候，连接开关的阀门打开，丙烷汽化溢出，同时连接开关的电子打火器（内装压电陶瓷，可以随压力产生电压）由于高电压产生火花，丙烷蒸汽遇到电火花从而被点燃。老式火石火机，就是那种有一个轮子的。当转动砂轮的时候，摩擦安装在砂轮底下的火石，产生火花，点燃丙烷蒸汽。 打火机组成部分 1、棉芯眼10、棉芯 2、凸轮弹簧12、打火轮铆钉 3、凸轮13、内管 4、凸轮铆钉14、管 5、弹簧片15、顶针 6、内壳16、火石弹簧 7、脱脂棉球17、螺丝 8、棉垫18、上部铜壳 19、铰链
压电陶瓷与打火机点火原理 较高档的打火机内部没装火石，它们的点火装置大同小异，大多数是靠压电陶瓷通过尖端放电点火的。有些固体电介质由于晶格点阵的特殊结构，会产生一种特殊现象。即当晶体发生机械形变（如压缩、伸长）时会产生极化，而在相对的两面上产生异号束缚电荷。这种现象叫压电现象。除一些压电晶体外，有一种陶瓷经外加电场作用一定时间后，其内部的小晶粒电矩会转到电场方向上，把电场去掉后，电矩仍基本保持沿电场方向排列，因此使陶瓷表面出现极化电荷，从而具有压电效应，这种陶瓷叫压电陶瓷， 如图1（a）所示。由于陶瓷与周围的空气接触，这些电荷被降落在晶体表面的空气中的正负离子中和，如图 1（b）所示，因此它不显出电效应。若陶瓷一旦被压缩，电矩取向发生变化，其极化电荷减少，与表面的正负离子中和程度降低，使降落在陶瓷表面的正负电荷增多。这些电荷可通过尖端放电产生电火花，打火机正是靠这火花将燃气 点燃的. 如某一型号的防风打火机的点火过程，其点火装置如图2（a）所示。打火按钮下有一方形小套A，内装一个连着冲击弹簧E的冲击小砧。小方套A又通过复位弹簧 F装在大方套 B中，并使得冲击小砧旁的限位杆恰好进入B方套的限位孔C中，B万套的底部装一个圆柱状的压电陶瓷。当按钮下压时，由于限位杆 H的作用，小方套 A往下运动而冲击小砧J被卡在 C孔处，从而使冲击弹簧受压缩，如图2（b）所示。当小方套A的斜槽K部分滑到限位杆上时，斜槽边缘压迫限位杆把限位杆推出限位孔C，如图2（C）所示。此时弹簧迅速恢复原长从而带动冲击小砧撞击压电陶瓷M，使陶瓷表面的正负电荷迅速增多，这些电荷通过尖端D向喷气孔G放电，与此同时喷气孔在联动开关作用下喷出燃气N，放电火花就将燃气点燃。
电子打火机的基本工作原理是： 把一块压电材料块（晶体结构）一端接上一段细导线，此导线与在打火机出气口处的金属材料形成一个缺口，通过机械机构使撞击块的撞击时与气源开启同步。当撞击块以一定的冲击能量或力撞击压电材料块的另一端时，压电材料的内部分子就会强烈振动，并将振动能量传递到导线中。由于导线的截面积与压电材料块的截面积之比悬殊很大，在导线中分子的振动就有了很大的加强趋势。当导线的端点分 子强烈的振动撞击缺口处的空气分子时，空气分子也就产生强烈振动。空气分子振动的运动轨迹就是我们看见的电火星（电弧光）些电火星（电弧光）实际上就是导线分子强烈振动并向打火机出气口处的金属材料传递能量时空气分 。这子振动的运动轨迹，说明缺口处的空气分子振动很厉害。按照振动理论 的说法振动强烈就是物质温度很高，当这个温度超过打火机内的液化气的燃点时，跑出来的气体就会被点燃，形成火焰，火焰就是剧烈振动着的气体物质分子影象。这就是打火机的基本工作原理，其他电子打火装置的道理与此相同。 用陶瓷的压电效应，对于特殊的陶瓷片两边加压，会产生电的定向流动，从而产生电流，如果拆开那个小元件，就会发现最下面的陶瓷片和用于敲击它的机构，这种陶瓷就是压电陶瓷。相对应的，如果给它通上电流，它就会产生振动，最常见的就是陶瓷峰鸣器，就是种上面有白色陶瓷的一种金属圆片。如果通上电后，所发出的声音频率很高，在超声范围内，就是 B 超探头中发射超声波的元件 关于打火机的发明: 过去一般认为打火机的图绘最早出现在公元1505 年德国纽伦堡地区一名贵族MartinLoffelholz 拥有的手卷之中，另外有人认为打火机装置也有可能是出自文艺复兴大师李奥纳多?达文西 LeonarddaVinci ）之手，在他的手卷CodexAtlanticus 中也有类似机械的图绘。不过由于该页的时间无法确定（绘成时间可能在1500-1519 年之间），所以两者虽然类似，却无法能够肯定地将之归功于达文西，因为达文西的图绘也可能是在看到别人的发明后记录下来的。 现代打火机按使用的燃料可分为液体打火机和气体打火机；按发火方式可分为火石打火机和电子打火机。
Flash MX 2004打造逼真打火机 生活中打火机是到处可见的，可是，在Flash动画中怎么实现逼真打火机的效果呢？不要着急，学习本例后，大家就知道如何制作一个效果逼真的仿真打火机了。在该效果地制作中用到了很多实用的技巧与方法，如帧的跳转技巧，火焰、火花的制作方法；效果中还用到了一些常用的控制语句，以及如何利用对象的方法来控制影片的运动。 先看看效果： 源文件下载 设计步骤： 打开Flash MX。按快捷键Ctrl+J，然后把场景设置成450px×280px，背景为黑色，12fps。 一、设计元件 1．制作机身 〈快捷键Ctrl+F8新建一个名为“image”的Graphic符号。然后在“image”的场景里画出一个打火机，或按快捷键Ctrl+R，导入一个打火机的素材，见图1。 2．制作火焰 〈快捷键Ctrl+F8新建一个名为“”的Movie Clip符号。在制作之前我们先看一下火焰（Fire）影片剪辑里层的结构，图2。 图2 Fire的层结构图 根据图2，我们要新建两个层，接着分别把它们命名为：“光圈”层，“外焰”层和“内焰”层。然后在每层的前面空出4帧来，作用是让它在火花闪后出现，以求效果真实。选中第1帧，按快捷键F9打开Actions面板，然后写下影片剪辑停止播放的命令：stop();。第16帧的代码是： gotoAndPlay(5); 设计内焰。内焰其实就是一片蓝色做大袖化的Shape运动。首先，按快捷键Shift+F9打开Color Mixer面板，并进行如图3的设置。
图3 Color Mixer面板的设置 图3中显示的是右边滑块的设置，左面滑块为黑色，Alpha值为0%。 点选“内焰”层的第5帧，按F7键插入一个空白帧，然后画上一个形状如左下图的内焰，大小为8 px X 13.5 px，X轴的值为0；Y轴的值为-7。然后用油漆桶工具浇灌颜色，并用颜色转变按钮点选火苗后调节颜色，最终效果如右下图（此为400%的图片）。 图4 蓝色火苗设计 接下来，分别选中第9、13、16执F6插入关键帧，再点选第5、9、13帧，然后在Properties 面板里的Tween下拉菜单中选择Shape命令。接着按快捷键Ctrl+I打开Info面板，把第9帧火苗的大小设置为8.5 px X 25 px，X轴的值不变；Y轴的值为-10.5 px，把第13帧火苗的大小设置为8.5 px X 15 px，X轴的仍为0 px；Y轴的值为-9 px。 设计外焰。打开Color Mixer面板进行如图5的设置，设计出的外焰效果见图6（此为200%的图片）。 图5 Color Mixer面板的设置图6 外焰的最终效果外焰的设计方法同内焰。这里要讲一下的是滑块的设置，第1个滑块：白色，0%，第2个滑块：白色，30%，第3个滑块：黄色（#FFFF99），100%，第4个滑块：见图5，第5个滑块：白色，80%。这样设计是为了让外焰更有层次感，效果更加的逼真。
Zippo打火机设计原理 把一块压电材料块（晶体结构）一端接上一段细导线，此导线与在打火机出气口处的金属材料形成一个缺口，通过机械机构使撞击块的撞击时与气源开启同步。当撞击块以一定的冲击能量或力撞击压电材料块的另一端时，压电材料的内部分子就会强烈振动，并将振动能量传递到导线中。由于导线的截面积与压电材料块的截面积之比悬殊很大，在导线中分子的振动就有了很大的加强趋势。当导线的端点分子强烈的振动撞击缺口处的空气分子时，空气分子也就产生强烈振动。空气分子振动的运动轨迹就是我们看见的电火星（电弧光）。这些电火星（电弧光）实际上就是导线分子强烈振动并向打火机出气口处的金属材料传递能量时空气分子振动的运动轨迹，说明缺口处的空气分子振动很厉害。按照振动理论的说法振动强烈就是物质温度很高，当这个温度超过打火机内的液化气的燃点时，跑出来的气体就会被点燃，形成火焰，火焰就是剧烈振动着的气体物质分子影象。这就是打火机的基本工作原理，其他电子打火装置的道理与此相同。 Zippo打火机里有一个储气槽，里面存放有一定的气体燃料如丙烷等，这种气体稍微加压可以液化，但是一旦减压又很容易汽化。当按动开关的时候，连接开关的阀门打开，丙烷汽化溢出，同时连接开关的电子打火器（内装压电陶瓷，可以随压力产生电压）由于高电压产生火花，丙烷蒸汽遇到电火花从而被点燃。老式火石火机，就是那种有一个轮子的。当转动砂轮的时候，摩擦安装在砂轮底下的火石，产生火花，点燃丙烷蒸汽。 备注：文字由雅湖烟具专营小编（https://www.doczj.com/doc/c914313412.html,/）整理完成！Zippo打火机组成部分 1、棉芯眼10、棉芯 2、凸轮弹簧11、打火轮铆钉 3、凸轮12、内管 4、凸轮铆钉13、管 5、弹簧片14、顶针 6、内壳15、火石弹簧 7、脱脂棉球16、螺丝 8、棉垫17、上部铜壳 9、铰链
浅谈野外生火工具——被人忽略的打火机 当身处荒野丛林，面临寒冷和黑暗的困扰时，心理上对火焰的渴望，要远远强烈于对不寻常生火方法的好奇。在此刻，恨不得自己像孙悟空一样，随手一指，哈口气，便能烧出一堆火。 结合本人野外生火的经历，我发现一个有趣的现象——打火机这样的民用小物品与野外专用的打火石相比，一点儿也不逊色。打火机可直接产生小股火焰，这是一个压倒性的优势。初次使用打火石，铁片摩擦铈铁合金棒时，火星四射的场面的确让人兴奋不已。使用次数多了，心态归于平静，也就不过如此。如果生火只为拼原始，那还有钻木取火呢。但无论火犁、火弓，还是火锯，不到迫不得已，你在野外绝不会选择这等苦差事来折磨自己。 在装备的选择上，一个原则：适合自己，使用便捷。那些鼓吹“装备至上”的伪军们（一味追求精良装备而在野外一个晚上都没有待过的此类人）可以一边凉快去。 在此向大家详细介绍一下两款常见的打火机的结构和性能，希望对热爱户外极限运动的朋友有所帮助。 市面常见的打火机多为火石转轮式和压电陶瓷式。相关介绍如下： 一、火石钢轮式打火机 该打火机的火花生成装置是一个袖珍版的打火石，主要由火石和钢质转轮组成。转轮用特殊钢制成，外周有齿，呈锉状；火石为铈铁合金，燃点在160℃左右，发热量大。火石被弹簧顶靠在钢轮面上，
操作时火石受钢轮磨擦升温，产生的碎屑比表面积很大，接触空气即可燃烧形成火星，并释放出大量的热量。当拨弄转动钢轮时，联动撬杠动作，油槽内减压释放出燃气（一般为丁烷），它与空气混合的同时，遇到高温铈铁合金粉末形成的火星时，就会被引燃。这种打火机操作不如其他打火机轻快，但产生的火花多，燃点率较高。 图1 火石钢轮式打火机结构图 二、压电陶瓷式打火机 压电陶瓷式打火机俗称电子打火机（事实上压电陶瓷式只是电子打火机类型中的一种）。该类打火机的火花生成装置是一个压电陶瓷点火器组件，压电陶瓷多由二氧化硅材质制成。 有些固体电介质由于晶格点阵的特殊结构，会产生一种压电现
压电式打火机 一．工作原理 你见过压电式打火机吗？这种打火机中装有一块压电陶瓷。使用时只需按压点火开关，冲击压电陶瓷元件就会在两点火极之间产生火花引燃丁烷气。其中利用压电效应制作的有陶瓷晶振,石英晶振,石英振荡器等 二．压电陶瓷 压电陶瓷是人工制造的多品服电材料，它由无数细微的电畴组成。这些电畴实际上是分子自发极化的小区域。在无外电场作用时，各个电畴在晶体中杂乱分布，它们的极化效应被相互抵消了，因此原始的压电陶瓷呈中性，不具有压电性质。为了使压电陶瓷具有压电效应，必须在一定温度下做极化处理。极化处理之后，陶瓷材料内部存在有很强的剩余极化强度，当压电陶瓷受外力作用时，其表面也能产生电荷，所以压电陶瓷也具有压电效应。 压电陶瓷制造工艺成熟，通过改变配方或掺杂微量元素可使材料的技术性能有较大改变，以适应各种要求。它还具有良好的工艺性，可以方便地加工成各种需要的形状，在通常情况下，它比石英晶体的压电系数高得多，而制造成本却较低，因此，目前国内外生产高压电磁流量计的压电元件绝大多数都采用压电陶瓷。
三．压电陶瓷工作原理 左手拇指快速按压弹簧冲击块，右手食指接近导线就会感觉到“电麻手”的刺激。有时你还可看到“放电火花”。实验证明，物体间形成电火花时，在它的两极一定有电压，当足够高的电压才能使气体分子发生电离形成电流，正负电荷中和放出能量，即电能转化成热能、光能。由上可知，压电陶瓷在械机冲击力作用下能产生较高电压。这是什么原因呢？ 该元件存在一种压电效应，所谓压电效应就是某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不
打火机打火原理 较高档的打火机内部没装火石，它们的点火装置大同小异，大多数是靠压电陶瓷通过尖端放电点火的。有些固体电介质由于晶格点阵的特殊结构，会产生一种特殊现象。即当晶体发生机械形变（如压缩、伸长）时会产生极化，而在相对的两面上产生异号束缚电荷。这种现象叫压电现象。除一些压电晶体外，有一种陶瓷经外加电场作用一定时间后，其内部的小晶粒电矩会转到电场方向上，把电场去掉后，电矩仍基本保持沿电场方向排列，因此使陶瓷表面出现极化电荷，从而具有压电效应，这种陶瓷叫压电陶瓷， 如图1（a）所示。由于陶瓷与周围的空气接触，这些电荷被降落在晶体表面的空气中的正负离子中和，如图1（b）所示，因此它不显出电效应。若陶瓷一旦被压缩，电矩取向发生变化，其极化电荷减少，与表面的正负离子中和程度降低，使降落在陶瓷表面的正负电荷增多。这些电荷可通过尖端放电产生电火花，打火机正是靠这火花将燃气点燃的. 如某一型号的防风打火机的点火过程，其点火装置如图2（a）所示。打火按钮下有一方形小套A，内装一个连着冲击弹簧E的冲击小砧。小方套A又通过复位弹簧F装在大方套B中，并使得冲击小砧旁的限位杆恰好进入B方套的限位孔C中，B万套的底部装一个圆柱状的压电陶瓷。当按钮下压时，由于限位杆H的作用，小方套A往下运动而冲击小砧J被卡在C孔处，从而使冲击弹簧受压缩，如图2（b）所示。当小方套A的斜槽K部分滑到限位杆上时，斜槽边缘压迫限位杆把限位杆推出限位孔C，如图2（C）所示。此时弹簧
迅速恢复原长从而带动冲击小砧撞击压电陶瓷M，使陶瓷表面的正负电荷迅速增多，这些电荷通过尖端D向喷气孔G放电，与此同时喷气孔在联动开关作用下喷出燃气N，放电火花就将燃气点燃。
压电式打火机 一.工作原理 你见过压电式打火机吗这种打火机中装有一块压电陶瓷。使用时只需按压点火开关，冲击压电陶瓷元件就会在两点火极之间产生火花引燃丁烷气。其中利用压电效应制作的有陶瓷晶振，石英晶振，石英振荡器等 二.压电陶瓷 压电陶瓷是人工制造的多品服电材料，它由无数细微的电畴组成。 这些电畴实际上是分子自发极化的小区域。在无外电场作用时，各个 电畴在晶体中杂乱分布，它们的极化效应被相互抵消了，因此原始的压电陶瓷呈中性，不具有压电性质。为了使压电陶瓷具有压电效应，必须在一定温度下做极化处理。极化处理之后，陶瓷材料内部存在有很强的剩余极化强度，当压电陶瓷受外力作用时，其表面也能产生电荷，所以压电陶瓷也具有压电效应。 压电陶瓷制造工艺成熟，通过改变配方或掺杂微量元素可使材料的技术性能有较大改变，以适应各种要求。它还具有良好的工艺性， 可以方便地加工成各种需要的形状，在通常情况下，它比石英晶体的 压电系数高得多，而制造成本却较低，因此，目前国内外生产高压电磁流量计的压电元件绝大多数都采用压电陶瓷。
三.压电陶瓷工作原理 左手拇指快速按压弹簧冲击块，右手食指接近导线就会感觉到“电麻手”的刺激。有时你还可看到“放电火花”。实验证明，物体间形成电火花时，在它的两极一定有电压，当足够高的电压才能使气体分子发生电离形成电流，正负电荷中和放出能量，即电能转化成热能、光能。由上可知，压电陶瓷在械机冲击力作用下能产生较高电压。这是什么原因呢 该元件存在一种压电效应，所谓压电效应就是某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象。依据电介质压电效应研制的一类传感器称为为压电传感器。压电陶瓷将外力转换成电能的特性，可以生产出不用火石的压电打火机、煤气灶打火开关、炮弹触发引信等。 四.压电陶瓷的应用
3.1 打火机的秘密——压电陶瓷 1. 初识压电陶瓷 什么是压电陶瓷呢？让我们从身边的一个例子讲起：这是一个打火机，我们只要按一下打火按钮，打火机就能点着，但你知道点火的原理吗？今天我们就来看个究竟： 这是打火机的点火装置实物图和结构示意图，我们看到它里面用到了两粒柱状压电陶瓷。当我们按压打火按钮时，弹簧会推动一个重锤打击压电陶瓷柱，产生一数千伏的高压火花，点燃可燃气体。 由外力压缩一个弹簧，压到顶点后释放，弹簧力推动一个重锤打击压电陶瓷柱产生一数千伏的高压火花，点燃可燃气体。 打火时，弹簧力施到压电陶瓷上，就产生电荷，形成高电压。这种瞬间高压，通过电‘路中的间隙时，就会高压放电而发生电火花，从而点燃气瓶中的易燃气体（丁烷) 这颗小圆柱体就是一个压电陶瓷，在这里它能在压力作用下产生电荷（或电压）。 压电陶瓷是指能在压力作用下产生电荷的陶瓷。 实际生活和工程应用中，除了这种小圆柱体的压电陶瓷外，我们会根据使用的场合，把压电陶瓷做成如片状、环状、球状，长方体状等各种各样的形状。 正压电效应 压电陶瓷 机械能｛电能 ｝ 逆压电效应
压电效应包括 正压电效应：压力（或形变）→电压 和逆压电效应：电压→压力（或形变） 而它们都有一个共同的特性：就是给这些材料施加压力或形变时，会在材料表面会产生电荷电压，这种现象称为“正压电效应“。 反过来在它们的某些方向施加电压，它们就会产生变形，这种现象称为“逆压电效应“。 正压电效应和逆压电效应统称为压电效应。 压电陶瓷是指具有压电效应的陶瓷材料。 2. 压电的基本原理 为什么压电陶瓷在压力作用下能产生电荷？是不是每种材料都有压电效应呢？这个有点复杂，让我们仔细看一下： 我们可以先从单晶体来看，有些单晶体不具有对称中心，如图中六边形结构，在正常状态下，三个红色表示的阳离子的电荷中心应该在它们组成的三角形的形心上，也即在六边形的中心；三个紫色表示的阴离子的电荷中心也在六边形的中心，正负电荷中心重合，这样晶体呈电中性。 当晶体受到压缩形变时，阳离子三角形和阴离子三角形的形心变化，使阳离子的电荷中心向右偏移，而阴离子的电荷中心向左偏移，这样晶体右边带正电，左边带负电。反过来也一样。当晶体受到拉伸形变时，正负电荷中心也会偏移，使晶体两侧带电。压电陶瓷内部包含许多单晶晶粒，按理它的压电效应更强，但由于各晶粒和电畴方向随机分布，在内部打架呢，因而对外不显示压电效应。怎么才能让它的压电效应表现出来？工程师们要做的是给它梳理一下，也就是通过外加强直流电场，使电畴转向成定向排列，这个过程叫预极化，只有经过预极化处理的压电陶瓷才会呈现出压电效应。 3. 压电效应应用举例 我们可以通过两个小例子来展示一下压电效应：上面这个例子中，只需敲打压电材料，LED灯就会被点亮；这是正压电效应， 下面这个例子中，给压电材料加上电压后，压电材料振动，带动水往上喷，形成喷泉，这是逆压电效应， 压电效应可以使机械能和电能间相互转换，而这，我们可以用它来做点什么呢？ 压电发电 如今智能手机功能越来越丰富，我们使用时间也越来越多，但遗憾的是，动不动手机就没有电了。为了解决这个问题，美国工程师开发了一款利用压电材料
压电陶瓷原理(转) 默认分类2008-04-12 20:36:46 阅读460 评论1 字号：大中小 压电现象是100多年前居里兄弟研究石英时发现的。那么,什么是压电效应呢？ 当你在点燃煤气灶或热水器时,就有一种压电陶瓷已悄悄地为你服务了一次。生产厂家在这类压电点火装置内,藏着一块压电陶瓷,当用户按下点火装置的弹簧时,传动装置就把压力施加在压电陶瓷上,使它产生很高的电压,进而将电能引向燃气的出口放电,于是,燃气就被电火花点燃了。压电陶瓷的这种功能就叫做压 电效应。 压电效应的原理是,如果对压电材料施加压力,它便会产生电位差（称之为正压电效应）,反之施加电压,则产生机械应力（称为逆压电效应）。如果压力是一种高频震动,则产生的就是高频电流。而高频电信号加在压电陶瓷上时,则产生高频声信号（机械震动）,这就是我们平常所说的超声波信号。也就是说,压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能,这种相互对应的关系确实非常有意思。 压电材料可以因机械变形产生电场,也可以因电场作用产生机械变形,这种固有的机-电耦合效应使得压电材料在工程中得到了广泛的应用。例如,压电材料已被用来制作智能结构,此类结构除具有自承载能力外,还具有自诊断性、自适应性和自修复性等功能, 在未来的飞行器设计中占有重要的地位． 二、应用： 压电材料的应用领域可以粗略分为两大类：即振动能和超声振动能-电能换能器应用,包括电声换能器,水声换能器和超声换能器等,以及其它传感器和驱动器应用。 1、换能器 换能器是将机械振动转变为电信号或在电场驱动下产生机械振动的器件 压电聚合物电声器件利用了聚合物的横向压电效应,而换能器设计则利用了聚合物压电双晶片或压电单晶片在外电场驱动下的弯曲振动,利用上述原理可生产电声器件如麦克风、立体声耳机和高频扬声器。目前对压电聚合物电声器件的研究主要集中在利用压电聚合物的特点,研制运用其它现行技术难以实现的、而且具有特殊电声功能的器件,如抗噪声电话、宽带超声信号发射系统等。 压电聚合物水声换能器研究初期均瞄准军事应用,如用于水下探测的大面积传感器阵列和监视系统等,随后应用领域逐渐拓展到地球物理探测、声波测试设备等方面。为满足特定要求而开发的各种原型水声器件,采用了不同类型和形状的压电聚合物材料,如薄片、薄板、叠片、圆筒和同轴线等,以充分发挥压电聚合物高弹性、低密度、易于制备为大和小不同截面的元件、而且声阻抗与水数量级相同等特点,最后一个特点使得由压电聚合物制备的水听器可以放置在被测声场中,感知声场内的声压,且不致由于其自身存在使被测声场受到扰动。而聚合物的高弹性则可减小水听器件内的瞬态振荡,从而进一步增强压电聚合物水听器 的性能。 压电聚合物换能器在生物医学传感器领域,尤其是超声成像中,获得了最为成功的应用、PVDF薄膜优异的柔韧性和成型性,使其易于应用到许多传感器产品中。