압전 부저음의 메커니즘

압전 부저는 알람, 타이머, 전자 장난감 등 다양한 전자 장치에 널리 사용됩니다.이 제품은 소형 크기, 낮은 전력 소비 및 높은 신뢰성으로 인해 인기 있는 선택입니다.이 기사에서는 압전 부저에서 소리가 발생하는 메커니즘을 살펴보겠습니다.

소개

압전 버저는 전기 에너지를 기계적 진동으로 변환하여 음파를 생성하는 장치입니다.버저는 두 개의 금속 전극 사이에 끼워진 압전 세라믹 디스크로 구성됩니다.전극에 AC 전압이 가해지면 디스크가 진동하여 음파가 생성됩니다.

압전  효과

압전 효과는 특정 재료가 기계적 응력에 반응하여 전하를 생성하는 능력이며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.압전 재료는 고도로 규칙적이고 대칭적인 결정 구조를 가지고 있습니다.물질에 기계적 힘이 가해지면 결정 격자의 대칭성이 깨져 전하가 생성됩니다.

압전 버저의 작동 원리

압전 버저는 금속판에 장착된 압전 세라믹 디스크로 구성됩니다.금속판은 압전 디스크에서 생성된 진동을 증폭시키는 다이어프램 역할을 합니다.전극에 AC 전압이 가해지면 압전 디스크가 빠르게 팽창 및 수축하여 금속판이 진동합니다.이 진동은 진동판에 의해 증폭되어 주변 공기로 방사되는 음파를 생성합니다.

주파수와 진폭

압전 부저에서 발생하는 소리의 주파수와 진폭은 세라믹 디스크의 크기와 모양뿐만 아니라 전극에 인가되는 AC 전압의 주파수와 진폭에 따라 달라집니다.일반적으로 작은 세라믹 디스크는 더 높은 주파수를 생성하고, 큰 디스크는 더 낮은 주파수를 생성합니다.마찬가지로, 전압이 높을수록 진폭이 커지므로 소리가 더 커집니다.

압전 버저의 유형

압전 버저에는 자체 구동식과 외부 구동식의 두 가지 주요 유형이 있습니다.자체 구동 버저에는 압전 디스크를 구동하는 데 필요한 AC 전압을 생성하는 발진기가 내장되어 있습니다.외부 구동 버저에는 AC 전압을 제공하기 위한 외부 발진기가 필요합니다.

압전 버저의 응용

압전 버저는 다음을 포함한 다양한 응용 분야에 사용됩니다.

• 알람 및 타이머

• 전자 장난감

• 자동차 경고 시스템

• 의료 기기

• 가전 ​​제품

  
  

압전 버저의 장점

압전 버저는 다른 유형의 음향 발생기에 비해 다음과 같은 여러 가지 장점을 제공합니다.

• 컴팩트한 사이즈

• 저전력 소비

• 높은 신뢰성

• 넓은 작동 온도 범위

• 낮은 전자기 간섭

  
  

압전 버저의 단점

많은 장점에도 불구하고 압전 버저에는 다음과 같은 몇 가지 단점도 있습니다.

• 제한된 주파수 범위

• 제한된 음압 레벨

• 음질이 좋지 않음

  
  

결론

압전 버저는 광범위한 전자 응용 분야에 사용되는 다용도 장치입니다.작동 메커니즘은 특정 재료가 전기 에너지를 기계적 진동으로 변환할 수 있게 하는 압전 효과를 기반으로 합니다.압전 버저의 원리를 이해함으로써 설계자는 해당 애플리케이션에 적합한 버저 유형을 선택하고 성능을 최적화할 수 있습니다.

압전 다이어프램의 구조

압전 사운드 요소에는 압전 다이어프램이 있어야 합니다.

황동이나 니켈합금 금속판에 압전 세라믹을 접착한 간단한 구조입니다.

피에조 다이어프램의 사운드 생성 메커니즘

압전 세라믹에 전압이 가해지면 평면 내로 확장됩니다.압전 다이어프램에 전압을 가하면 금속판은 늘어나지 않기 때문에 (a)와 같이 휘어진다.인가된 전압의 극성이 바뀌면 (b)와 같이 압전 세라믹이 수축하고 금속판이 반대쪽으로 휘어진다.

인가되는 전압의 방향이 바뀌면 (a)와 (b)의 상태가 반복되면서 (c)와 같이 공기 중에 음파가 발생하게 된다.