Înțelegerea și utilizarea unui traductor piezo

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





În această postare încercăm să investigăm ce sunt traductoarele și cum trebuie configurate în circuite în timp ce le folosim într-o aplicație dată

Înțelegerea traductoarelor piezo

Un traductor piezo este un dispozitiv utilizat în principal pentru conversia unei frecvențe aplicate în sunet audibil. Poate fi comparat cu un difuzor puternic, singura diferență fiind capacitatea de manipulare și principiile de funcționare.



Un difuzor este utilizat pentru gestionarea frecvențelor sonore de mare putere și este capabil să reproducă exact ceea ce a fost alimentat la intrare.

Cu toate acestea, un traductor piezo poate să nu fie la fel de eficient ca un difuzor cu putere și calitate de ieșire, dar există câteva dintre caracteristicile care fac aceste dispozitive remarcabile.



Un traductor piezo este potrivit în mod special pentru a genera ieșiri de sunet foarte înalte, ceea ce un difuzor ar putea să nu poată face.

Mai mult, un traductor piezo este ieftin, foarte compact și elegant și nu necesită circuite complicate pentru funcționare.

Deci, practic acestea sunt utilizate pentru producerea de note înalte aplicabile în coarne muzicale, dispozitive de avertizare etc.

Specificații generale (folosind ca generator de sunet)

Un traductor piezo are o formă rotundă cu o bază metalică, traductoarele piezo cu diametrul de 27 mm sunt mai populare.
La aproximativ 3 mm de periferia exterioară, materialul piezo interior este acoperit pe baza metalică a unui piezo.

Acest material este destul de vulnerabil mai ales în timpul lipirii firelor pe ele.

Practic, acestea sunt două tipuri de contact și trei tipuri de contact. Baza metalică este utilizată ca terminal la sol, iar acoperirea interioară a materialului poezo devine terminalul pozitiv.

Pentru cele trei tipuri de contact, materialul piezo interior este format dintr-o mică secțiune piezo separată discret, care devine al treilea contact și se comportă mai ales ca element de feedback.

cum se conectează piezo cu 3 fire

Piezo-ul cu trei contacte de mai sus poate fi utilizat și în aplicația cu traductor cu două fire, în cazul în care al treilea contact de feedback central nu este utilizat.

Frecvența externă de la un driver piezo se aplică pe baza metalică și pe materialul piezo interior, piezo începe apoi să vibreze la nivelul de frecvență aplicat, generând un sunet puternic.

Cu toate acestea, acest sunet poate fi foarte nesemnificativ și cu un volum scăzut, cu excepția cazului în care piezo-ul este fixat peste o carcasă specială din plastic cu o gaură centrală.

Dimensiunea găurii este importantă și nu trebuie să aibă un diametru mai mare de 8 mm sau mai mic de 6 mm în diametru.

Carcasa din plastic trebuie să fie astfel încât piezo-ul să fie lipit cu un adeziv peste o platformă de ridicare la doar câțiva mm deasupra bazei carcasei, care constă în gaura explicată mai sus.

Porțiunea ridicată trebuie să aibă o lățime de doar 2 mm, abia susținând marginea circumferinței piezo.

A fost explicată întreaga procedură de lipire (instalare) în acest articol simplu despre circuitul sonor .

Specificații tehnice - Cum funcționează Piezo

După cum știm că un traductor piezoelectric transformă o forță mecanică în impulsuri electrice echivalente de-a lungul terminalelor corpului său. Aplicarea acestei forțe mecanice asupra materialului piezo poate fi în următoarele 3 forme de bază:

  • Transversal
  • Longitudinal
  • Foarfeca.

Efect transvers

În acest impact, presiunea este tăiată de-a lungul unei axe neutre (y) care se deplasează de-a lungul direcției (x), perpendicular pe linia de forță. Mărimea sau nivelul de încărcare (Cz) produs depinde de specificațiile geometrice ale materialului piezoelectric. Dacă luăm a, b, d ca dimensiuni obținem:

Ccu= dX yFDa b / a

Unde la este dimensiunea peste axa neutră, b se află pe linia care generează taxa și d este coeficientul piezolectric relevant.

Efect longitudinal

În acest impact, magnitudinea sarcinii transferate este în mod specific echivalentă cu forța aplicată. Cu toate acestea, acest lucru nu depinde de dimensiunile piezoelectrice.

Singura modalitate de a crește puterea de încărcare de la un element piezoelectric este să configurați multe dintre aceste dispozitive mecanic în serie sau îngrămădite unul peste celălalt, dar conectat electric în paralel. Taxa generată poate fi calculată folosind următoarea formulă:

CX= dxxFX n

Unde Dxxdenotă coeficientul piezoelectric pentru o sarcină în direcția x, produsă de stres sau forța aplicată în aceeași direcție. FXreprezintă forța aplicată în direcția x, în timp ce n reprezintă numărul de elemente piezo stivuite unul peste altul.

Efect de forfecare

În acest impact, sarcinile generate sunt echivalente în mod specific cu forța exercitată, dar nu depind de dimensiunile piezo. Când n numărul de traductoare sunt stivuite în serie una peste alta și conectate electric în paralel, magnitudinea sarcinii poate fi calculată folosind următoarea ecuație:

CX= 2dxxFX n

Doar efectul transversal prezintă o sensibilitate reglabilă pentru forța aplicată asupra materialului piezo, care nu este disponibilă pentru rezultatele efectului longitudinal și de forfecare.




Precedent: Circuit de conducător auto unic IC Piezo - Indicator de avertizare LED În continuare: S-a explicat cel mai simplu circuit de conducător auto piezo