Pjezo pārveidotāja izpratne un izmantošana

Šajā ziņojumā mēs cenšamies izpētīt, kādi ir pārveidotāji un kā tie jākonfigurē ķēdēs, tos izmantojot attiecīgajā lietojumprogrammā

Izpratne par pjezo pārveidotājiem

Pjezo pārveidotājs ir ierīce, ko galvenokārt izmanto pielietotās frekvences pārveidošanai par skaņas skaņu. To var salīdzināt ar skaļruņu, vienīgā atšķirība ir apstrādes spēja un darbības principi.

Skaļrunis tiek izmantots lieljaudas skaņas frekvenču apstrādei un spēj atveidot tieši to, kas tiek ievadīts ieejā.

Tomēr pjezo pārveidotājs, iespējams, nav tik efektīvs kā skaļrunis ar jaudas un izejas kvalitāti, taču ir dažas no iezīmēm, kas padara šīs ierīces izcilas.

Pjezo pārveidotājs ir īpaši piemērots ļoti augstas skaņas izejas ģenerēšanai, ko skaļrunis, iespējams, nespēj izdarīt.

Turklāt pjezo pārveidotājs ir lēts, ļoti kompakts un gluds, un darbībai nav nepieciešamas sarežģītas shēmas.

Tātad tos galvenokārt izmanto, lai radītu augstas skaņas notis, kas piemērotas mūzikas ragiem, brīdinājuma ierīcēm utt.

Vispārīgas specifikācijas (izmantojot kā skaņas ģeneratoru)

Pjezo pārveidotājs ir apaļas formas ar metāla pamatni, 27 mm diametra pjezo pārveidotāji ir populārāki.
Apmēram 3 mm no ārējās perifērijas iekšējais pjezo materiāls ir pārklāts uz pjezo metāla pamatnes.

Šis materiāls ir diezgan neaizsargāts, jo īpaši uz tiem lodējot vadus.

Būtībā tie ir divi kontaktu un trīs kontaktu veidi. Metāla pamatne tiek izmantota kā zemes spaile, un iekšējais poezo materiāla pārklājums kļūst par pozitīvo spaili.

Trīs kontaktu tipam iekšējais pjezo materiāls sastāv no nelielas, diskrēti atdalītas pjezo sekcijas, kas kļūst par trešo kontaktu un galvenokārt darbojas kā atgriezeniskās saites elements.

Iepriekš minētos trīs kontaktu pjezo var izmantot arī divu vadu pārveidotāju lietojumos, kur netiek izmantots trešais centrālais atgriezeniskās saites kontakts.

Pjezo draivera ārējā frekvence tiek pielietota visā metāla pamatnē un iekšējā pjezo materiālā, tad pjezo sāk vibrēt piemērotā frekvences līmenī, radot augstu skaņu.

Tomēr šī skaņa var būt ļoti nenozīmīga un ar zemu skaļumu, ja pjezo nav piestiprināts virs īpaša plastmasas korpusa ar centrālo atveri.

Urbuma izmēram ir nozīme, un tam nedrīkst būt lielāks par 8 mm diametrs vai mazāks par 6 mm diametrs.

Plastmasas korpusam jābūt tādam, lai pjezo būtu pielīmēts ar līmi pāri pacelšanas platformai tikai pāris mm virs korpusa pamatnes, kas sastāv no iepriekš izskaidrotās atveres.

Paaugstinātajai daļai jābūt tikai 2 mm platai, tikko atbalstot pjezo apkārtmēru.

Ir izskaidrota visa pielīmēšanas (uzstādīšanas) procedūra šajā vienkāršajā zummera shēmas rakstā .

Tehniskās specifikācijas - kā pjezo darbojas

Kā mēs zinām, ka pjezoelektriskais devējs pārveido mehānisko spēku līdzvērtīgos elektriskos impulsos visā ķermeņa spailēs. Šim mehāniskajam spēkam uz pjezo materiālu var būt šādas 3 pamatformas:

• Šķērsvirzienā
• Gareniski
• Bīdes.

Šķērsvirziena efekts

Šajā triecienā spiediens tiek samazināts pa neitrālu asi (y), kas pārvietojas lādiņos pa (x) virzienu, perpendikulāri spēka līnijai. Lādēšanas lielums vai līmenis (Cz) ir atkarīgs no pjezo elektriskā materiāla ģeometriskajām specifikācijām. Ja mēs ņemam a, b, d kā iegūtos izmērus:

C_ar= d_xyF_Jā ba

kur uz ir izmērs pāri neitrālajai asij, b atrodas uz līnijas, kas ģenerē lādiņu, un d ir attiecīgais pjezolektriskais koeficients.

Gareniskais efekts

Šajā triecienā nodotā ​​lādiņa lielums ir tieši līdzvērtīgs pielietotajam spēkam. Tomēr tas nav atkarīgs no pjezoelektriskajiem izmēriem.

Vienīgais veids, kā palielināt lādiņa izvadi no pjezoelektriskā elementa, ir konfigurēt daudzas no šīm ierīcēm mehāniski virknē vai sakrautas viena virs otras, bet elektriski savienotas paralēli. Radīto maksu var aprēķināt, izmantojot šādu formulu:

C_x= d_xxF_x n

Kur d_xxapzīmē pjezoelektrisko koeficientu lādiņam pāri x virzienam, ko rada spriegums vai tajā pašā virzienā pielietotais spēks. F_xapzīmē spēku, kas pielikts x virzienā, savukārt n apzīmē vienu virs otra sakrauto pjezo elementu skaitu.

Bīdes efekts

Šajā triecienā radītie lādiņi ir tieši līdzvērtīgi iedarbotajam spēkam, bet nav atkarīgi no pjezo izmēriem. Kad n devēju skaits ir sakrauts virknē viens virs otra un elektriski savienots paralēli, lādiņa lielumu var aprēķināt, izmantojot šādu vienādojumu:

C_x= 2d_xxF_x n

Tikai šķērsvirziena efektam piemīt regulējama jutība pret pjezo materiālam pielikto spēku, kas nav pieejams gareniskā un bīdes efekta rezultātiem.