पीजोइलेक्ट्रिक बजर साउंड का तंत्र

पीज़ोइलेक्ट्रिक बज़र्स का उपयोग व्यापक रूप से विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे अलार्म, टाइमर और इलेक्ट्रॉनिक खिलौने में किया जाता है। वे अपने कॉम्पैक्ट आकार, कम बिजली की खपत और उच्च विश्वसनीयता के कारण एक लोकप्रिय विकल्प हैं। इस लेख में, हम पीजोइलेक्ट्रिक बज़र्स में ध्वनि की पीढ़ी के पीछे के तंत्र का पता लगाएंगे।

परिचय

Piezoelectric buzzers ऐसे उपकरण हैं जो विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक कंपन में परिवर्तित करते हैं, जो बदले में ध्वनि तरंगों को उत्पन्न करते हैं। बज़र्स में एक पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक डिस्क शामिल है जो दो धातु इलेक्ट्रोड के बीच सैंडविच है। जब एक एसी वोल्टेज को इलेक्ट्रोड पर लागू किया जाता है, तो डिस्क कंपन करता है, ध्वनि तरंगों को उत्पन्न करता है।

पीजोइलेक्ट्रिक  प्रभाव

पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव यांत्रिक तनाव के जवाब में एक इलेक्ट्रिक चार्ज उत्पन्न करने के लिए कुछ सामग्रियों की क्षमता है, और इसके विपरीत। पीज़ोइलेक्ट्रिक सामग्री में एक क्रिस्टलीय संरचना होती है जो अत्यधिक आदेशित और सममित होती है। जब सामग्री को एक यांत्रिक बल के अधीन किया जाता है, तो क्रिस्टल जाली की समरूपता बाधित होती है, जिसके परिणामस्वरूप एक इलेक्ट्रिक चार्ज होता है।

पीज़ोइलेक्ट्रिक बज़र्स का कार्य सिद्धांत

पीज़ोइलेक्ट्रिक बज़र्स में एक पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक डिस्क होती है जो एक धातु की प्लेट पर लगाई जाती है। धातु की प्लेट एक डायाफ्राम के रूप में कार्य करती है, जो पीज़ोइलेक्ट्रिक डिस्क द्वारा उत्पन्न कंपन को बढ़ाती है। जब एक एसी वोल्टेज को इलेक्ट्रोड पर लागू किया जाता है, तो पीजोइलेक्ट्रिक डिस्क तेजी से फैलता है और अनुबंध करता है, जिससे धातु की प्लेट कंपन हो जाती है। यह कंपन ध्वनि तरंगों को उत्पन्न करता है, जो डायाफ्राम द्वारा प्रवर्धित होते हैं और आसपास की हवा में विकिरणित होते हैं।

आवृत्ति और आयाम

एक पीजोइलेक्ट्रिक बजर द्वारा उत्पन्न ध्वनि की आवृत्ति और आयाम सिरेमिक डिस्क के आकार और आकार पर निर्भर करता है, साथ ही इलेक्ट्रोड पर लागू एसी वोल्टेज की आवृत्ति और आयाम भी। आम तौर पर, छोटे सिरेमिक डिस्क उच्च आवृत्तियों का उत्पादन करते हैं, जबकि बड़ी डिस्क कम आवृत्तियों का उत्पादन करती हैं। इसी तरह, उच्च वोल्टेज अधिक से अधिक आयाम का उत्पादन करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप जोर से आवाज़ें होती हैं।

पीज़ोइलेक्ट्रिक buzzers के प्रकार

पीजोइलेक्ट्रिक बज़र्स के दो मुख्य प्रकार हैं: स्व-चालित और बाहरी रूप से संचालित। स्व-चालित buzzers में एक अंतर्निहित थरथरानवाला होता है जो पीजोइलेक्ट्रिक डिस्क को चलाने के लिए आवश्यक एसी वोल्टेज उत्पन्न करता है। बाहरी रूप से संचालित बज़र्स को एसी वोल्टेज प्रदान करने के लिए एक बाहरी थरथरानवाला की आवश्यकता होती है।

पीजोइलेक्ट्रिक बज़र्स के अनुप्रयोग

Piezoelectric buzzers का उपयोग अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है, जिसमें शामिल हैं:

• अलार्म और टाइमर

• इलेक्ट्रॉनिक खिलौने

• मोटर वाहन चेतावनी प्रणाली

• चिकित्सा उपकरण

• घरेलू उपकरण

  
  

पीज़ोइलेक्ट्रिक बज़र्स के फायदे

Piezoelectric buzzers अन्य प्रकार के ध्वनि जनरेटर पर कई फायदे प्रदान करते हैं, जिनमें शामिल हैं:

• कॉम्पैक्ट आकार

• कम बिजली की खपत

• उच्च विश्वसनीयता

• व्यापक परिचालन तापमान सीमा

• कम विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप

  
  

पीज़ोइलेक्ट्रिक बज़र्स के नुकसान

उनके कई फायदों के बावजूद, पीज़ोइलेक्ट्रिक बज़र्स में भी कुछ नुकसान हैं, जिनमें शामिल हैं:

• सीमित आवृत्ति सीमा

• सीमित ध्वनि दबाव स्तर

• गरीब ध्वनि की गुणवत्ता

  
  

निष्कर्ष

Piezoelectric buzzers बहुमुखी उपकरण हैं जो इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में उपयोग किए जाते हैं। उनके संचालन के पीछे का तंत्र पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव पर आधारित है, जो कुछ सामग्रियों को विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक कंपन में बदलने की अनुमति देता है। पीज़ोइलेक्ट्रिक बज़र्स के पीछे के सिद्धांतों को समझकर, डिजाइनर अपने एप्लिकेशन के लिए सही प्रकार के बजर का चयन कर सकते हैं और इसके प्रदर्शन का अनुकूलन कर सकते हैं।

पीजोइलेक्ट्रिक डायाफ्राम की संरचना

पीज़ोइलेक्ट्रिक साउंड तत्व में एक पीजोइलेक्ट्रिक डायाफ्राम होना चाहिए।

यह एक सरल संरचना है जिसमें एक पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक पीतल या निकल मिश्र धातु की प्लेट का पालन करता है।

पीजो डायाफ्राम के लिए ध्वनि का उत्पादन करने का तंत्र

जब एक वोल्टेज पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक पर लगाया जाता है, तो यह उसके विमान में फैली हुई है। जब एक वोल्टेज पीजोइलेक्ट्रिक डायाफ्राम पर लगाया जाता है, क्योंकि धातु की प्लेट को फैला नहीं दिया जाता है, तो यह (ए) में दिखाया गया है। जब लागू वोल्टेज की ध्रुवीयता उलट हो जाती है, तो पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सिकुड़ जाता है और धातु की प्लेट विपरीत दिशा की ओर मुड़ी होती है जैसा कि (बी) में दिखाया गया है।

जब लागू वोल्टेज की दिशा वैकल्पिक होती है, तो (ए) और (बी) की अवस्थाओं को दोहराया जाता है, और जैसा कि (सी) में दिखाया गया है, ध्वनि तरंगें हवा में उत्पन्न होती हैं।