Kyke: 213 Skrywer: Werfredakteur Publiseertyd: 2019-09-05 Oorsprong: Werf
Piëso-elektriese gonsers word wyd gebruik in verskeie elektroniese toestelle soos alarms, timers en elektroniese speelgoed. Hulle is 'n gewilde keuse vanweë hul kompakte grootte, lae kragverbruik en hoë betroubaarheid. In hierdie artikel sal ons die meganisme agter die opwekking van klank in piëso-elektriese gonsers ondersoek.
Piëso-elektriese gonsers is toestelle wat elektriese energie omskakel in meganiese vibrasies, wat weer klankgolwe genereer. Die gonsers bestaan uit 'n piëzo-elektriese keramiekskyf wat tussen twee metaalelektrodes ingedruk is. Wanneer 'n WS-spanning op die elektrodes toegepas word, vibreer die skyf, wat klankgolwe opwek.
Die piëso-elektriese effek is die vermoë van sekere materiale om 'n elektriese lading te genereer in reaksie op meganiese spanning, en omgekeerd. Piëso-elektriese materiale het 'n kristallyne struktuur wat hoogs geordende en simmetries is. Wanneer die materiaal aan 'n meganiese krag onderwerp word, word die simmetrie van die kristalrooster ontwrig, wat lei tot die opwekking van 'n elektriese lading.
Piëso-elektriese gonsers bestaan uit 'n piëzo-elektriese keramiekskyf wat op 'n metaalplaat gemonteer is. Die metaalplaat dien as 'n diafragma, wat die vibrasies wat deur die piëso-elektriese skyf gegenereer word, versterk. Wanneer 'n WS-spanning aan die elektrodes toegepas word, sit die piëso-elektriese skyf uit en trek vinnig saam, wat veroorsaak dat die metaalplaat vibreer. Hierdie vibrasie genereer klankgolwe, wat deur die diafragma versterk word en in die omliggende lug uitgestraal word.
Die frekwensie en amplitude van die klank wat deur 'n piëso-elektriese gonser gegenereer word, hang af van die grootte en vorm van die keramiekskyf, sowel as die frekwensie en amplitude van die WS-spanning wat op die elektrodes toegepas word. Oor die algemeen produseer kleiner keramiekskywe hoër frekwensies, terwyl groter skywe laer frekwensies produseer. Net so produseer hoër spannings groter amplitudes, wat harder klanke tot gevolg het.
Daar is twee hooftipes piëzo-elektriese gonsers: selfaangedrewe en ekstern aangedrewe. Selfaangedrewe gonsers het 'n ingeboude ossillator wat die WS-spanning genereer wat nodig is om die piëso-elektriese skyf aan te dryf. Ekstern aangedrewe gonsers benodig 'n eksterne ossillator om die WS-spanning te verskaf.
Piëso-elektriese gonsers word in 'n wye reeks toepassings gebruik, insluitend:
Alarms en timers
Elektroniese speelgoed
Motorwaarskuwingstelsels
Mediese toestelle
Huishoudelike toestelle
Piëso-elektriese gonsers bied verskeie voordele bo ander soorte klankopwekkers, insluitend:
Kompakte grootte
Lae kragverbruik
Hoë betroubaarheid
Wye bedryfstemperatuurreeks
Lae elektromagnetiese interferensie
Ten spyte van hul vele voordele, het piëzo-elektriese gonsers ook 'n paar nadele, insluitend:
Beperkte frekwensiereeks
Beperkte klankdrukvlak
Swak klankgehalte
Piëso-elektriese gonsers is veelsydige toestelle wat in 'n wye reeks elektroniese toepassings gebruik word. Die meganisme agter hul werking is gebaseer op die piëso-elektriese effek, wat sekere materiale toelaat om elektriese energie in meganiese vibrasies om te skakel. Deur die beginsels agter piëzo-elektriese gonsers te verstaan, kan ontwerpers die regte tipe gonser vir hul toepassing kies en die werkverrigting daarvan optimeer.
Struktuur van piëso-elektriese diafragma
Die piëso-elektriese klankelement moet 'n piëso-elektriese diafragma hê.
Dit is 'n eenvoudige struktuur waarin 'n piëzo-elektriese keramiek aan koper- of nikkellegeringsmetaalplaat kleef.
Meganisme om klank vir piëzo-diafragmas te produseer
Wanneer 'n spanning aan die piëso-elektriese keramiek toegepas word, strek dit in sy vlak. Wanneer 'n spanning op die piëso-elektriese diafragma toegepas word, aangesien die metaalplaat nie gerek is nie, word dit gebuig soos in (a) getoon. Wanneer die polariteit van die toegepaste spanning omgekeer word, krimp die piëso-elektriese keramiek en die metaalplaat word na die teenoorgestelde kant gebuig soos in (b) getoon.
Wanneer die rigting van die toegepaste spanning afwissel, word die toestande van (a) en (b) herhaal, en soos in (c) getoon, word klankgolwe in die lug opgewek.
