กลไกของเสียงกริ่ง Piezoelectric

เสียงอึกทึก Piezoelectric ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆเช่นสัญญาณเตือนภัยตัวจับเวลาและของเล่นอิเล็กทรอนิกส์ พวกเขาเป็นตัวเลือกยอดนิยมเนื่องจากขนาดกะทัดรัดการใช้พลังงานต่ำและความน่าเชื่อถือสูง ในบทความนี้เราจะสำรวจกลไกที่อยู่เบื้องหลังการสร้างเสียงในเสียงอึกทึก Piezoelectric

การแนะนำ

เสียงอึกทึก Piezoelectric เป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานไฟฟ้าให้เป็นการสั่นสะเทือนเชิงกลซึ่งจะสร้างคลื่นเสียง ออดประกอบด้วยแผ่นเซรามิก piezoelectric ที่ถูกประกบระหว่างขั้วไฟฟ้าโลหะสองตัว เมื่อแรงดันไฟฟ้า AC ถูกนำไปใช้กับขั้วไฟฟ้าแผ่นดิสก์จะสั่นสะเทือนสร้างคลื่นเสียง

Piezoelectric เอฟเฟกต์

เอฟเฟกต์ piezoelectric คือความสามารถของวัสดุบางอย่างในการสร้างประจุไฟฟ้าเพื่อตอบสนองต่อความเครียดเชิงกลและในทางกลับกัน วัสดุ Piezoelectric มีโครงสร้างผลึกที่มีการสั่งซื้อสูงและสมมาตร เมื่อวัสดุอยู่ภายใต้แรงทางกลความสมมาตรของตาข่ายคริสตัลจะถูกรบกวนส่งผลให้เกิดการสร้างประจุไฟฟ้า

หลักการทำงานของ Biezoelectric Buzzers

เสียงอึกทึกของ Piezoelectric ประกอบด้วยแผ่นเซรามิก piezoelectric ที่ติดตั้งบนแผ่นโลหะ แผ่นโลหะทำหน้าที่เป็นไดอะแฟรมซึ่งขยายการสั่นสะเทือนที่เกิดจากแผ่นดิสก์ piezoelectric เมื่อแรงดันไฟฟ้า AC ถูกนำไปใช้กับขั้วไฟฟ้าแผ่นดิสก์ piezoelectric จะขยายและหดตัวอย่างรวดเร็วทำให้แผ่นโลหะสั่นสะเทือน การสั่นสะเทือนนี้สร้างคลื่นเสียงซึ่งขยายโดยไดอะแฟรมและแผ่ออกไปในอากาศโดยรอบ

ความถี่และแอมพลิจูด

ความถี่และแอมพลิจูดของเสียงที่เกิดจากออดแบบ piezoelectric ขึ้นอยู่กับขนาดและรูปร่างของแผ่นดิสก์เซรามิกเช่นเดียวกับความถี่และแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้า AC ที่ใช้กับขั้วไฟฟ้า โดยทั่วไปแล้วดิสก์เซรามิกขนาดเล็กจะให้ความถี่ที่สูงขึ้นในขณะที่แผ่นดิสก์ขนาดใหญ่สร้างความถี่ต่ำกว่า ในทำนองเดียวกันแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นจะผลิตแอมพลิจูดที่มากขึ้นส่งผลให้เสียงดังขึ้น

ประเภทของเสียงอึกทึก Piezoelectric

มีสองประเภทหลักของเสียงกริ่ง piezoelectric: ขับเคลื่อนตัวเองและขับเคลื่อนภายนอก อวกาศที่ขับเคลื่อนด้วยตนเองมีออสซิลเลเตอร์ในตัวที่สร้างแรงดันไฟฟ้า AC ที่จำเป็นในการขับเคลื่อนแผ่นดิสก์ piezoelectric อวกาศที่ขับเคลื่อนด้วยภายนอกต้องใช้ออสซิลเลเตอร์ภายนอกเพื่อให้แรงดันไฟฟ้า AC

การประยุกต์ใช้ Buzzers Piezoelectric

Buzzers Piezoelectric ใช้ในแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายรวมถึง::

• สัญญาณเตือนและตัวจับเวลา

• ของเล่นอิเล็กทรอนิกส์

• ระบบเตือนภัยยานยนต์

• อุปกรณ์การแพทย์

• เครื่องใช้ในบ้าน

  
  

ข้อดีของเสียงอึกทึก Piezoelectric

Buzzers Piezoelectric มีข้อได้เปรียบหลายประการมากกว่าเครื่องกำเนิดเสียงประเภทอื่น ๆ รวมถึง:

• ขนาดกะทัดรัด

• การใช้พลังงานต่ำ

• ความน่าเชื่อถือสูง

• ช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้าง

• สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าต่ำ

  
  

ข้อเสียของเสียงอึกทึก Piezoelectric

แม้จะมีข้อได้เปรียบมากมาย แต่เสียงอึกทึกของ Piezoelectric ก็มีข้อเสียบางอย่างรวมถึง::

• ช่วงความถี่ จำกัด

• ระดับความดันเสียงที่ จำกัด

• คุณภาพเสียงที่ไม่ดี

  
  

บทสรุป

เสียงอึกทึก Piezoelectric เป็นอุปกรณ์อเนกประสงค์ที่ใช้ในการใช้งานอิเล็กทรอนิกส์ที่หลากหลาย กลไกที่อยู่เบื้องหลังการดำเนินงานของพวกเขาขึ้นอยู่กับผล piezoelectric ซึ่งช่วยให้วัสดุบางอย่างสามารถแปลงพลังงานไฟฟ้าให้กลายเป็นการสั่นสะเทือนเชิงกล ด้วยการทำความเข้าใจหลักการที่อยู่เบื้องหลังเสียงอึกทึก Piezoelectric นักออกแบบสามารถเลือกออดที่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันของพวกเขาและเพิ่มประสิทธิภาพประสิทธิภาพ

โครงสร้างของไดอะแฟรม piezoelectric

องค์ประกอบเสียง piezoelectric ต้องมีไดอะแฟรม piezoelectric

นี่คือโครงสร้างที่เรียบง่ายซึ่งเซรามิกแบบเพียโซอิเล็กทริกยึดติดกับแผ่นโลหะโลหะผสมทองเหลืองหรือโลหะผสมนิกเกิล

กลไกการผลิตเสียงสำหรับไดอะแฟรม Piezo

เมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับเซรามิก piezoelectric มันจะขยายในระนาบ เมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับไดอะแฟรม piezoelectric เนื่องจากแผ่นโลหะไม่ยืดมันจะงอดังที่แสดงใน (a) เมื่อขั้วของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กลับด้านการหดตัวของเซรามิก piezoelectric และแผ่นโลหะจะงอไปทางฝั่งตรงข้ามดังที่แสดงใน (B)

เมื่อทิศทางของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้สลับสถานะของ (a) และ (b) ซ้ำและดังที่แสดงใน (c) คลื่นเสียงจะถูกสร้างขึ้นในอากาศ