Ogledi: 213 Avtor: Urednik mesta Čas objave: 2019-09-05 Izvor: Spletno mesto
Piezoelektrični brenčač se pogosto uporabljajo v različnih elektronskih napravah, kot so alarmi, časovniki in elektronske igrače. So priljubljena izbira zaradi svoje kompaktne velikosti, nizke porabe energije in visoke zanesljivosti. V tem članku bomo raziskali mehanizem za ustvarjanje zvoka v piezoelektrični brenčač s.
Piezoelektrični brenčač so naprave, ki pretvarjajo električno energijo v mehanske vibracije, ki nato ustvarjajo zvočne valove. brenčač so sestavljeni iz piezoelektričnega keramičnega diska, ki je stisnjen med dve kovinski elektrodi. Ko je na elektrode priključena izmenična napetost, disk vibrira in ustvarja zvočne valove.
Piezoelektrični učinek je sposobnost določenih materialov, da ustvarijo električni naboj kot odgovor na mehansko obremenitev in obratno. Piezoelektrični materiali imajo kristalno strukturo, ki je visoko urejena in mm etrična. Ko je material izpostavljen mehanski sili, se poruši simetrija mm kristalne mreže, kar povzroči nastanek električnega naboja.
Piezoelektrični brenčač so sestavljeni iz piezoelektričnega keramičnega diska, ki je nameščen na kovinsko ploščo. Kovinska plošča deluje kot diafragma, ki ojača vibracije, ki jih ustvarja piezoelektrični disk. Ko je na elektrode priključena izmenična napetost, se piezoelektrični disk hitro razširi in skrči, zaradi česar kovinska plošča vibrira. Ta vibracija ustvarja zvočne valove, ki jih diafragma ojača in oddaja v okoliški zrak.
Frekvenca in amplituda zvoka, ki ga ustvari piezoelektrični brenčač sta odvisni od velikosti in oblike keramičnega diska, pa tudi od frekvence in amplitude izmenične napetosti, ki se uporablja za elektrode. Na splošno manjši keramični diski proizvajajo višje frekvence, medtem ko večji diski proizvajajo nižje frekvence. Podobno višje napetosti povzročijo večje amplitude, kar ima za posledico glasnejše zvoke.
Obstajata dve glavni vrsti piezoelektrični brenčač s: samo-gnani in zunanji. Samodejni brenčač imajo vgrajen oscilator, ki generira AC napetost, potrebno za pogon piezoelektričnega diska. Zunanje gnani brenčač zahtevajo zunanji oscilator za zagotavljanje izmenične napetosti.
Piezoelektrični brenčač se uporabljajo v številnih aplikacijah, vključno z:
Alarmi in časovniki
Elektronske igrače
Avtomobilski opozorilni sistemi
Medicinski pripomočki
Gospodinjski aparati
Piezoelektrični brenčač ponujajo številne prednosti pred drugimi vrstami generatorjev zvoka, vključno z:
Kompaktna velikost
Nizka poraba energije
Visoka zanesljivost
Širok razpon delovne temperature
Nizke elektromagnetne motnje
Kljub številnim prednostim imajo piezoelektrični brenčač tudi nekaj slabosti, vključno z:
Omejeno frekvenčno območje
Omejena raven zvočnega tlaka
Slaba kakovost zvoka
Piezoelektrični brenčač so vsestranske naprave, ki se uporabljajo v številnih elektronskih aplikacijah. Mehanizem njihovega delovanja temelji na piezoelektričnem učinku, ki določenim materialom omogoča pretvorbo električne energije v mehanske vibracije. Z razumevanjem načel za piezoelektrični brenčač lahko oblikovalci izberejo pravo vrsto brenčač za svojo aplikacijo in optimizirajo njeno delovanje.
Zgradba piezoelektrične diafragme
Piezoelektrični zvočni element mora imeti piezoelektrično membrano.
To je preprosta struktura, v kateri se piezoelektrična keramika prilepi na kovinsko ploščo iz medenine ali nikljeve zlitine.
Mehanizem proizvajanja zvoka za piezo diafragme
Ko je na piezoelektrično keramiko priključena napetost, se ta razširi v njeni ravnini. Ko je na piezoelektrično membrano priključena napetost, se kovinska plošča, ker ni raztegnjena, upogne, kot je prikazano na (a). Ko se polarnost uporabljene napetosti obrne, se piezoelektrična keramika skrči in kovinska plošča se upogne proti nasprotni strani, kot je prikazano na (b).
Ko se smer uporabljene napetosti spreminja, se stanja (a) in (b) ponavljata in kot je prikazano v (c), se v zraku ustvarjajo zvočni valovi.
