Mekanisme bunyi buzzer piezoelektrik

Buzzer piezoelektrik digunakan secara meluas dalam pelbagai peranti elektronik seperti penggera, pemasa, dan mainan elektronik. Mereka adalah pilihan yang popular kerana saiz padat mereka, penggunaan kuasa yang rendah, dan kebolehpercayaan yang tinggi. Dalam artikel ini, kita akan meneroka mekanisme di sebalik penjanaan bunyi dalam buzzers piezoelektrik.

Pengenalan

Buzzer piezoelektrik adalah peranti yang menukar tenaga elektrik menjadi getaran mekanikal, yang seterusnya menjana gelombang bunyi. Buzzers terdiri daripada cakera seramik piezoelektrik yang diapit di antara dua elektrod logam. Apabila voltan AC digunakan pada elektrod, cakera bergetar, menghasilkan gelombang bunyi.

piezoelektrik Kesan

Kesan piezoelektrik adalah keupayaan bahan -bahan tertentu untuk menghasilkan caj elektrik sebagai tindak balas kepada tekanan mekanikal, dan sebaliknya. Bahan piezoelektrik mempunyai struktur kristal yang sangat diperintahkan dan simetri. Apabila bahan itu tertakluk kepada daya mekanikal, simetri kisi kristal terganggu, mengakibatkan penjanaan caj elektrik.

Prinsip kerja buzzer piezoelektrik

Buzzer piezoelektrik terdiri daripada cakera seramik piezoelektrik yang dipasang pada plat logam. Plat logam bertindak sebagai diafragma, yang menguatkan getaran yang dihasilkan oleh cakera piezoelektrik. Apabila voltan AC digunakan pada elektrod, cakera piezoelektrik mengembang dan kontrak dengan cepat, menyebabkan plat logam bergetar. Getaran ini menghasilkan gelombang bunyi, yang dikuatkan oleh diafragma dan dipancarkan ke udara sekitar.

Kekerapan dan amplitud

Kekerapan dan amplitud bunyi yang dihasilkan oleh buzzer piezoelektrik bergantung pada saiz dan bentuk cakera seramik, serta kekerapan dan amplitud voltan AC yang digunakan pada elektrod. Umumnya, cakera seramik yang lebih kecil menghasilkan frekuensi yang lebih tinggi, manakala cakera yang lebih besar menghasilkan frekuensi yang lebih rendah. Begitu juga, voltan yang lebih tinggi menghasilkan amplitud yang lebih besar, menghasilkan bunyi yang lebih kuat.

Jenis buzzer piezoelektrik

Terdapat dua jenis utama buzzers piezoelektrik: didorong sendiri dan didorong secara luaran. Buzzers yang didorong sendiri mempunyai pengayun terbina dalam yang menghasilkan voltan AC yang diperlukan untuk memacu cakera piezoelektrik. Buzzers yang didorong secara luaran memerlukan pengayun luaran untuk menyediakan voltan AC.

Aplikasi buzzer piezoelektrik

Buzzers piezoelektrik digunakan dalam pelbagai aplikasi, termasuk:

• Penggera dan pemasa

• Mainan elektronik

• Sistem amaran automotif

• Peranti perubatan

• Peralatan rumah

  
  

Kelebihan Buzzer Piezoelektrik

Buzzers piezoelektrik menawarkan beberapa kelebihan berbanding jenis penjana bunyi yang lain, termasuk:

• Saiz padat

• Penggunaan kuasa yang rendah

• Kebolehpercayaan yang tinggi

• Julat suhu operasi yang luas

• Gangguan elektromagnet yang rendah

  
  

Kekurangan buzzer piezoelektrik

Walaupun banyak kelebihan mereka, buzzer piezoelektrik juga mempunyai beberapa kelemahan, termasuk:

• Julat kekerapan terhad

• Tahap tekanan bunyi terhad

• Kualiti bunyi yang lemah

  
  

Kesimpulan

Buzzer piezoelektrik adalah peranti serba boleh yang digunakan dalam pelbagai aplikasi elektronik. Mekanisme di sebalik operasi mereka adalah berdasarkan kesan piezoelektrik, yang membolehkan bahan -bahan tertentu untuk menukar tenaga elektrik ke dalam getaran mekanikal. Dengan memahami prinsip -prinsip di sebalik buzzer piezoelektrik, pereka boleh memilih jenis buzzer yang tepat untuk aplikasi mereka dan mengoptimumkan prestasinya.

Struktur diafragma piezoelektrik

Unsur bunyi piezoelektrik mesti mempunyai diafragma piezoelektrik.

Ini adalah struktur mudah di mana seramik piezoelektrik mematuhi plat logam tembaga atau nikel.

Mekanisme menghasilkan bunyi untuk diafragma piezo

Apabila voltan digunakan untuk seramik piezoelektrik, ia meluas dalam pesawatnya. Apabila voltan digunakan pada diafragma piezoelektrik, kerana plat logam tidak diregangkan, ia bengkok seperti yang ditunjukkan dalam (a). Apabila polariti voltan yang digunakan dibalikkan, seramik piezoelektrik mengecut dan plat logam bengkok ke arah yang bertentangan seperti yang ditunjukkan dalam (b).

Apabila arah voltan yang digunakan bergantian, keadaan (a) dan (b) diulang, dan seperti yang ditunjukkan dalam (c), gelombang bunyi dihasilkan di udara.