Visningar: 213 Författare: Webbplatsredaktör Publiceringstid: 2019-09-05 Ursprung: Plats
Piezoelektriska summer används ofta i olika elektroniska enheter som larm, timer och elektroniska leksaker. De är ett populärt val på grund av sin kompakta storlek, låga strömförbrukning och höga tillförlitlighet. I den här artikeln kommer vi att utforska mekanismen bakom genereringen av ljud i piezoelektriska summer.
Piezoelektriska summer är enheter som omvandlar elektrisk energi till mekaniska vibrationer, som i sin tur genererar ljudvågor. Summerarna består av en piezoelektrisk keramisk skiva som är inklämd mellan två metallelektroder. När en växelspänning appliceras på elektroderna vibrerar skivan och genererar ljudvågor.
Den piezoelektriska effekten är förmågan hos vissa material att generera en elektrisk laddning som svar på mekanisk stress, och vice versa. Piezoelektriska material har en kristallin struktur som är mycket ordnad och symmetrisk. När materialet utsätts för en mekanisk kraft, störs symmetrin i kristallgittret, vilket resulterar i att en elektrisk laddning genereras.
Piezoelektriska summer består av en piezoelektrisk keramisk skiva som är monterad på en metallplatta. Metallplattan fungerar som ett membran, som förstärker vibrationerna som genereras av den piezoelektriska skivan. När en växelspänning appliceras på elektroderna expanderar den piezoelektriska skivan och drar ihop sig snabbt, vilket får metallplattan att vibrera. Denna vibration genererar ljudvågor, som förstärks av membranet och strålar ut i den omgivande luften.
Frekvensen och amplituden för ljudet som genereras av en piezoelektrisk summer beror på storleken och formen på den keramiska skivan, såväl som frekvensen och amplituden hos växelspänningen som appliceras på elektroderna. I allmänhet producerar mindre keramiska skivor högre frekvenser, medan större skivor ger lägre frekvenser. På samma sätt producerar högre spänningar större amplituder, vilket resulterar i högre ljud.
Det finns två huvudtyper av piezoelektriska summer: självdrivna och externt drivna. Självdrivna summer har en inbyggd oscillator som genererar den AC-spänning som krävs för att driva den piezoelektriska skivan. Externt drivna summer kräver en extern oscillator för att ge växelspänningen.
Piezoelektriska summer används i ett brett spektrum av applikationer, inklusive:
Larm och timers
Elektroniska leksaker
Varningssystem för fordon
Medicinsk utrustning
Hushållsapparater
Piezoelektriska summer erbjuder flera fördelar jämfört med andra typer av ljudgeneratorer, inklusive:
Kompakt storlek
Låg strömförbrukning
Hög tillförlitlighet
Brett driftstemperaturområde
Låg elektromagnetisk störning
Trots sina många fördelar har piezoelektriska summer också några nackdelar, inklusive:
Begränsat frekvensområde
Begränsad ljudtrycksnivå
Dålig ljudkvalitet
Piezoelektriska summer är mångsidiga enheter som används i ett stort antal elektroniska tillämpningar. Mekanismen bakom deras funktion är baserad på den piezoelektriska effekten, som gör att vissa material kan omvandla elektrisk energi till mekaniska vibrationer. Genom att förstå principerna bakom piezoelektriska summer kan designers välja rätt typ av summer för sin applikation och optimera dess prestanda.
Struktur av piezoelektriskt membran
Det piezoelektriska ljudelementet måste ha ett piezoelektriskt membran.
Detta är en enkel struktur där en piezoelektrisk keramik fäster på mässings- eller nickellegeringsmetallplåt.
Mekanism för att producera ljud för piezomembran
När en spänning appliceras på den piezoelektriska keramen sträcker den sig i sitt plan. När en spänning appliceras på det piezoelektriska membranet, eftersom metallplattan inte är sträckt, böjs den som visas i (a). När polariteten för den applicerade spänningen vänds krymper den piezoelektriska keramen och metallplattan böjs mot motsatt sida som visas i (b).
När riktningen för den pålagda spänningen växlar, upprepas tillstånden i (a) och (b) och som visas i (c) alstras ljudvågor i luften.
