Razumijevanje i upotreba piezo pretvarača

U ovom postu pokušavamo istražiti što su pretvarači i kako ih treba konfigurirati u krugovima dok ih koristimo u određenoj aplikaciji

Razumijevanje Piezo pretvarača

Piezo pretvarač je uređaj koji se primarno koristi za pretvaranje primijenjene frekvencije u zvučni zvuk. Može se usporediti s glasnim zvučnikom, jedina razlika je u kapacitetu upravljanja i principima rada.

Zvučnik se koristi za rukovanje zvučnim frekvencijama velike snage i u stanju je reproducirati točno ono što se napaja na ulazu.

Međutim, piezo pretvarač možda nije učinkovit kao zvučnik snage i izlazne kvalitete, ali postoji nekoliko karakteristika koje ove uređaje čine izvanrednima.

Piezo pretvarač posebno je pogodan za generiranje vrlo visokih zvučnih izlaza, što zvučnik možda neće moći.

Štoviše, piezo pretvarač je jeftin, vrlo kompaktan i uglađen i ne zahtijeva složene sklopove za rad.

Dakle, u osnovi se koriste za stvaranje visokih nota primjenjivih na glazbene rogove, uređaje za upozorenje itd.

Opće specifikacije (koristi se kao generator zvuka)

Piezo pretvarač je okruglog oblika s metalnom bazom, pijezo pretvarači promjera 27 mm su popularniji.
Otprilike 3 mm od vanjske periferije, unutarnji piezo materijal presvučen je na metalnoj osnovi piezoa.

Ovaj je materijal prilično ranjiv, pogotovo dok se na njih lemi žice.

U osnovi su to dva kontaktna i tri kontaktna tipa. Metalna baza koristi se kao priključak za uzemljenje, a unutarnja prevlaka od poezo materijala postaje pozitivna stezaljka.

Za tri tipa kontakta, unutarnji piezo materijal sastoji se od malog diskretno odvojenog piezo dijela koji postaje treći kontakt i ponaša se uglavnom kao povratni element.

Gore navedena tri piezo-kontakta mogu se također koristiti u primjeni dvožičnog pretvarača gdje se ne koristi treći kontakt sa središnjom povratnom spregom.

Vanjska frekvencija iz piezo pokretača nanosi se preko metalne baze i unutarnjeg piezo materijala, a piezo tada počinje vibrirati na primijenjenoj razini frekvencije, stvarajući visoki zvuk.

Međutim, ovaj zvuk može biti vrlo beznačajan i niske glasnoće ukoliko piezo nije pričvršćen na posebno plastično kućište s središnjom rupom.

Veličina rupe je bitna i ne smije biti veća od 8 mm u promjeru ili manja od 6 mm u promjeru.

Plastično kućište trebalo bi biti takvo da se piezo zalijepi ljepilom preko podizne platforme samo nekoliko mm iznad osnove kućišta koja se sastoji od gore objašnjene rupe.

Podignuti dio trebao bi biti širok samo 2 mm, jedva podupirući opseg ruba pieza.

Objašnjen je cijeli postupak lijepljenja (instalacije) u ovom jednostavnom članku o krugu zujalice .

Tehničke specifikacije - kako Piezo djeluje

Kao što znamo da piezoelektrični pretvarač pretvara mehaničku silu u ekvivalentne električne impulse na terminalima tijela. Primjena ove mehaničke sile na piezo materijal može biti u sljedeća 3 osnovna oblika:

• Poprečna
• Uzdužni
• Smicanje.

Poprečni efekt

U ovom udarnom tlaku presječe se duž neutralne osi (y) pomičući nabore duž smjera (x), okomito na liniju sile. Veličina ili razina naboja (Cz) ovise o geometrijskim specifikacijama piezo električnog materijala. Ako za dimenzije dobijemo a, b, d:

C_s= d_xyF_Y b / a

gdje do je dimenzija preko neutralne osi, b leži na liniji koja generira naboj, i d je relevantan piezoelektrični koeficijent.

Uzdužni učinak

U tom je utjecaju veličina prenesenog naboja posebno jednaka primijenjenoj sili. Međutim, to ne ovisi o piezoelektričnim dimenzijama.

Jedini način da se poveća napon punjenja iz piezoelektričnog elementa je da se mnogi od ovih uređaja mehanički konfiguriraju u seriju ili se nakupljaju jedan iznad drugog, ali paralelno električno povezani. Stvoreni naboj može se izračunati pomoću sljedeće formule:

C_x= d_xxF_x n

Gdje d_xxoznačava piezoelektrični koeficijent za naboj u x smjeru, nastao naprezanjem ili silom koja djeluje u istom smjeru. F_xpredstavlja silu koja se primjenjuje u smjeru x, dok n predstavlja broj piezo elemenata složenih jedan iznad drugog.

Učinak smicanja

U tom su utjecaju generirani naboji posebno ekvivalentni djelovanoj sili, ali ne ovisno o piezo dimenzijama. Kada n Broj pretvarača se slaže u nizu jedan iznad drugog i paralelno električno povezuje, veličina naboja može se izračunati pomoću sljedeće jednadžbe:

C_x= 2d_xxF_x n

Samo poprečni efekt ima prilagodljivu osjetljivost na primijenjenu silu na piezo-materijalu, koja nije dostupna za rezultate uzdužnog i posmičnog efekta.