Разбиране и използване на пиезопреобразовател

Разбиране и използване на пиезопреобразовател

В този пост се опитваме да проучим какво представляват преобразувателите и как те трябва да бъдат конфигурирани във вериги, докато ги използваме в дадено приложение



Разбиране на пиезопреобразователите

Пиезопреобразователят е устройство, използвано главно за преобразуване на приложена честота в звуков звук. Може да се сравни с високоговорител, като единствената разлика е капацитетът за работа и принципите на работа.

Високоговорител се използва за обработка на звукови честоти с висока мощност и е в състояние да възпроизведе точно това, което е подадено на входа.





Въпреки това, пиезопреобразувателят може да не е толкова ефективен като високоговорител с мощност и качество на изхода, но има някои от функциите, които правят тези устройства изключителни.

Пиезопреобразувателят е специално подходящ за генериране на много високи звукови изходи, което говорителят може да не е в състояние да направи.



Освен това пиезопреобразователят е евтин, много компактен и елегантен и не изисква сложни схеми за работа.

Така че основно те се използват за създаване на високи тонове, приложими в музикални клаксони, предупредителни устройства и т.н.

Общи спецификации (Използване като звуков генератор)

Пиезопреобразувателят е с кръгла форма с метална основа, пиезопреобразователите с диаметър 27 мм са по-популярни.
На около 3 мм от външната периферия, вътрешният пиезо материал е покрит върху металната основа на пиезо.

Този материал е доста уязвим, особено при запояване на проводници върху тях.

По принцип това са два контактни и три контактни типа. Металната основа се използва като клема за заземяване и вътрешното покритие от поезо материал става положителна клема.

За трите типа контакт вътрешният пиезо материал се състои от малка дискретно отделена пиезосекция, която се превръща в трети контакт и се държи най-вече като елемент за обратна връзка.

как да свържете 3 тел пиезо

Горните три пиезоконтакта могат също да се използват в приложението на двужилен преобразувател, когато третият централен контакт с обратна връзка не се използва.

Външната честота от пиезо драйвер се нанася върху металната основа и вътрешния пиезо материал, след което пиезото започва да вибрира на приложеното честотно ниво, генерирайки висок звук.

Този звук обаче може да бъде много незначителен и с малък обем, освен ако пиезото не е фиксиран върху специален пластмасов корпус с централен отвор.

Размерът на отвора е от значение и не трябва да бъде повече от 8 mm в диаметър или по-малък от 6 mm в диаметър.

Пластмасовият корпус трябва да бъде такъв, че пиезото да е залепено с лепило върху повдигаща се платформа само на няколко мм над основата на корпуса, която се състои от гореописания отвор.

Вдигнатата част трябва да бъде широка само 2 мм, едва поддържаща обиколния ръб на пиезото.

Обяснена е цялата процедура на залепване (инсталиране) в тази проста статия със зумер .

Технически спецификации - как работи Piezo

Както знаем, че пиезоелектричният преобразувател преобразува механична сила в еквивалентни електрически импулси през клемите на тялото си. Прилагането на тази механична сила върху пиезо материала може да бъде в следните 3 основни форми:

  • Напречно
  • Надлъжен
  • Срязване.

Напречен ефект

При това ударното налягане се реже по неутрална ос (y), движещи се заряди по посока (x), перпендикулярно на силовата линия. Произведената величина или нивото на заряда (Cz) зависи от геометричните спецификации на пиезо електрическия материал. Ако вземем a, b, d като размерите, които получаваме:

° Сс= dxyFY. б / а

където да се е размерът на неутралната ос, б лежи на линията, която генерира заряда, и д е подходящ пиезоелектричен коефициент.

Надлъжен ефект

При това въздействие размерът на прехвърления заряд е специфично еквивалентен на приложената сила. Това обаче не зависи от пиезоелектричните размери.

Единственият начин да увеличите изхода на заряд от пиезоелектричен елемент е да конфигурирате много от тези устройства механично последователно или натрупани едно над друго, но електрически свързани паралелно. Генерираната такса може да бъде изчислена по следната формула:

° Сх= dххFх н

Къдеххобозначава пиезоелектричния коефициент за заряд в х-посоката, произведен от напрежението или силата, приложена в същата посока. Fхпредставлява силата, приложена в x-посоката, докато н представлява броя на пиезоелементите, подредени един над друг.

Срязващ ефект

При това въздействие генерираните заряди са специфично еквивалентни на приложената сила, но не в зависимост от пиезоразмерите. Кога н брой преобразуватели са подредени последователно един над друг и паралелно електрически свързани, големината на заряда може да се изчисли, като се използва следното уравнение:

° Сх= 2dххFх н

Само напречният ефект има регулируема чувствителност за приложената сила върху пиезо материала, която не е налична за резултатите от надлъжния и срязващия ефект.




Предишна: Единична схема за пиезо интегрална схема - LED предупредителен индикатор Напред: Обяснена най-простата схема на пиезо драйвер