압전 버저 사운드의 메커니즘

압전 버저는 경보, 타이머 및 전자 장난감과 같은 다양한 전자 장치에서 널리 사용됩니다. 소형 크기, 저전력 소비 및 높은 신뢰성으로 인해 인기있는 선택입니다. 이 기사에서는 압전 버저에서 사운드 생성의 메커니즘을 탐색 할 것입니다.

소개

압전 버저는 전기 에너지를 기계적 진동으로 변환하는 장치로, 사운드 파를 생성하는 장치입니다. 버저는 2 개의 금속 전극 사이에 샌드위치 된 압전 세라믹 디스크로 구성됩니다. AC 전압이 전극에 적용되면 디스크가 진동하여 음파가 생성됩니다.

압전  효과

압전 효과는 특정 재료가 기계적 응력에 반응하여 전하를 생성하는 능력이며 그 반대도 마찬가지입니다. 압전 재료는 순서가 높고 대칭적인 결정 구조를 가지고 있습니다. 재료가 기계적 힘을받을 때, 결정 격자의 대칭이 중단되어 전하가 생성됩니다.

압전 버저의 작동 원리

압전 버저는 금속 플레이트에 장착 된 압전 세라믹 디스크로 구성됩니다. 금속 플레이트는 다이어프램 역할을하며, 이는 압전 디스크에 의해 생성 된 진동을 증폭시킵니다. AC 전압이 전극에 가해지면, 압전 디스크가 팽창하고 빠르게 수축되어 금속 플레이트가 진동을 일으킨다. 이 진동은 음파를 생성하며, 이는 다이어프램에 의해 증폭되고 주변 공기로 방출됩니다.

주파수와 진폭

압전 버저에 의해 생성 된 사운드의 주파수와 진폭은 세라믹 디스크의 크기와 모양뿐만 아니라 전극에 적용되는 AC 전압의 주파수와 진폭에 따라 다릅니다. 일반적으로 더 작은 세라믹 디스크는 더 높은 주파수를 생성하는 반면 더 큰 디스크는 더 낮은 주파수를 생성합니다. 마찬가지로, 더 높은 전압은 더 큰 진폭을 생성하여 더 큰 소리를냅니다.

압전 버저의 유형

압전 버저에는 두 가지 주요 유형이 있습니다 : 자체 구동 및 외부 구동. 자체 구동 버저에는 압전 디스크를 구동하는 데 필요한 AC 전압을 생성하는 발진기가 내장되어 있습니다. 외부 구동 버저는 외부 발진기가 AC 전압을 제공해야합니다.

압전 버저의 응용

압전 부저는 다음을 포함하여 광범위한 응용 분야에서 사용됩니다.

• 알람과 타이머

• 전자 장난감

• 자동차 경고 시스템

• 의료 기기

• 가정 기기

  
  

압전 버저의 장점

압전 부저는 다음을 포함하여 다른 유형의 사운드 생성기보다 몇 가지 장점을 제공합니다.

• 소형 크기

• 저전력 소비

• 높은 신뢰성

• 광범위한 작동 온도 범위

• 낮은 전자기 간섭

  
  

압전 버저의 단점

많은 장점에도 불구하고 압전 부저도 다음을 포함하여 몇 가지 단점이 있습니다.

• 제한된 주파수 범위

• 제한된 음압 수준

• 음질이 좋지 않습니다

  
  

결론

압전 버저는 광범위한 전자 애플리케이션에 사용되는 다목적 장치입니다. 그들의 작동의 메커니즘은 압전 효과에 기초하여 특정 재료가 전기 에너지를 기계적 진동으로 변환 할 수있게한다. 압전 버저의 원리를 이해함으로써 디자이너는 적용에 적합한 유형의 버저를 선택하고 성능을 최적화 할 수 있습니다.

압전 다이어프램의 구조

압전 사운드 요소에는 압전 다이어프램이 있어야합니다.

이것은 압전 세라믹이 황동 또는 니켈 합금 금속 플레이트에 부착되는 간단한 구조입니다.

Piezo 다이어프램을위한 사운드를 생성하는 메커니즘

전압이 압전 세라믹에 적용되면 평면에서 연장됩니다. 전압이 압전 다이어프램에 가해지면 금속 플레이트가 늘어나지 않기 때문에 (a)에 표시된 것처럼 구부러집니다. 가해진 전압의 극성이 역전되면, 압전 세라믹 수축과 금속 플레이트는 (b)에 도시 된 바와 같이 반대쪽쪽으로 구부러진다.

적용된 전압의 방향이 교대로 대체되면, (a) 및 (b)의 상태가 반복되고 (c)에 표시된대로 공기 중에 음파가 생성됩니다.