ในโพสต์นี้เราพยายามตรวจสอบว่าทรานสดิวเซอร์คืออะไรและต้องกำหนดค่าอย่างไรในวงจรขณะใช้งานในแอปพลิเคชันที่กำหนด

ทำความเข้าใจกับตัวแปลงสัญญาณ Piezo

ตัวแปลงสัญญาณเพียโซเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เป็นหลักในการแปลงความถี่ที่ใช้เป็นเสียงที่ได้ยิน อาจเปรียบเทียบได้กับลำโพงความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือความสามารถในการจัดการและหลักการทำงาน

ลำโพงใช้สำหรับจัดการความถี่เสียงกำลังสูงและสามารถผลิตซ้ำสิ่งที่ป้อนเข้าที่อินพุต

อย่างไรก็ตามตัวแปลงสัญญาณแบบ piezo อาจไม่มีประสิทธิภาพเท่ากับลำโพงที่มีกำลังขับและคุณภาพของเอาต์พุต แต่มีคุณสมบัติบางประการที่ทำให้อุปกรณ์เหล่านี้โดดเด่น

ทรานสดิวเซอร์แบบเพียโซเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างเอาท์พุตเสียงที่แหลมสูงมากซึ่งลำโพงอาจไม่สามารถทำได้

ยิ่งไปกว่านั้นตัวแปลงสัญญาณแบบ piezo ยังมีราคาถูกกะทัดรัดและเพรียวบางและไม่ต้องใช้วงจรที่ซับซ้อนในการใช้งาน

โดยพื้นฐานแล้วสิ่งเหล่านี้ใช้สำหรับการผลิตโน้ตเสียงสูงที่ใช้กับแตรดนตรีอุปกรณ์เตือนภัย ฯลฯ

“วิธีการคำนวณผลรวมของผลิตภัณฑ์ ”

ข้อมูลจำเพาะทั่วไป (ใช้เป็นเครื่องกำเนิดเสียง)

ตัวแปลงสัญญาณแบบเพียโซมีรูปทรงกลมพร้อมฐานโลหะตัวแปลงสัญญาณ Piezo เส้นผ่านศูนย์กลาง 27 มม. เป็นที่นิยมมากกว่า
จากขอบด้านนอกประมาณ 3 มม. วัสดุเพียโซด้านในเคลือบบนฐานโลหะของเพียโซ

วัสดุนี้ค่อนข้างเสี่ยงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในขณะที่บัดกรีสายไฟ

โดยทั่วไปแล้วเป็นประเภทการติดต่อสองรายการและประเภทการติดต่อสามประเภท ฐานโลหะใช้เป็นขั้วกราวด์และการเคลือบวัสดุโพโซด้านในจะกลายเป็นขั้วบวก

สำหรับประเภทการติดต่อทั้งสามประเภทวัสดุ Piezo ด้านในประกอบด้วยส่วน Piezo ขนาดเล็กที่แยกออกจากกันซึ่งกลายเป็นส่วนติดต่อที่สามและทำงานส่วนใหญ่เป็นองค์ประกอบป้อนกลับ

นอกจากนี้ยังสามารถใช้ Piezo แบบสัมผัสสามตัวข้างต้นในแอปพลิเคชั่นตัวแปลงสัญญาณสองสายโดยที่ไม่ได้ใช้หน้าสัมผัสป้อนกลับส่วนกลางที่สาม

ความถี่ภายนอกจากไดรเวอร์เพียโซถูกนำไปใช้กับฐานโลหะและวัสดุเพียโซด้านในจากนั้นเพียโซจะเริ่มสั่นที่ระดับความถี่ที่ใช้ทำให้เกิดเสียงแหลมสูง

อย่างไรก็ตามเสียงนี้อาจไม่มีนัยสำคัญและมีระดับเสียงต่ำมากเว้นแต่ว่าเพียโซจะได้รับการแก้ไขบนตัวเรือนพลาสติกพิเศษที่มีรูตรงกลาง

ขนาดของรูมีความสำคัญและไม่ควรมีเส้นผ่านศูนย์กลางเกิน 8 มม. หรือเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 6 มม.

ที่อยู่อาศัยพลาสติกควรเป็นแบบที่เพียโซติดอยู่ด้วยกาวบนแท่นยกเหนือฐานของตัวเครื่องเพียงไม่กี่มิลลิเมตรซึ่งประกอบด้วยรูที่อธิบายไว้ข้างต้น

ส่วนที่ยกขึ้นควรกว้างเพียง 2 มม. แทบจะไม่รองรับขอบเส้นรอบวงของเพียโซ

“12v ac ถึง 5v dc ”

มีการอธิบายขั้นตอนการติด (การติดตั้ง) ทั้งหมด ในบทความวงจรกริ่งง่ายๆนี้ .

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค - วิธีการทำงานของ Piezo

อย่างที่เราทราบกันดีว่าตัวแปลงสัญญาณเพียโซอิเล็กทริกจะแปลงแรงทางกลให้เป็นพัลส์ไฟฟ้าที่เท่ากันทั่วขั้วของร่างกาย การประยุกต์ใช้แรงเชิงกลนี้กับวัสดุเพียโซอาจอยู่ในรูปแบบพื้นฐาน 3 รูปแบบต่อไปนี้:

ขวาง
ตามยาว
เฉือน.

ผลตามขวาง

ในแรงกดกระแทกนี้จะตัดตามแกนที่เป็นกลาง (y) ประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ไปตามทิศทาง (x) ซึ่งตั้งฉากกับเส้นแรง ขนาดหรือระดับของประจุ (Cz) ที่ผลิตขึ้นอยู่กับข้อกำหนดทางเรขาคณิตของวัสดุไฟฟ้าเพียโซ ถ้าเราใช้ a, b, d เป็นขนาดที่เราได้รับ:

ค_ด้วย= ง_xyฉ_ย b / a

ที่ไหน ถึง คือมิติของแกนกลาง ข อยู่บนเส้นที่สร้างประจุและ ง คือค่าสัมประสิทธิ์เพียโซอิเล็กทริกที่เกี่ยวข้อง

ผลตามยาว

ในผลกระทบนี้ขนาดของประจุที่ถ่ายโอนจะเทียบเท่ากับแรงที่กระทำโดยเฉพาะ อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับขนาดของเพียโซอิเล็กทริก

วิธีเดียวที่จะเพิ่มเอาต์พุตของประจุจากองค์ประกอบเพียโซอิเล็กทริกคือการกำหนดค่าอุปกรณ์เหล่านี้จำนวนมากโดยอัตโนมัติเป็นอนุกรมหรือวางซ้อนกันเหนืออุปกรณ์อื่น ๆ แต่เชื่อมต่อแบบขนานด้วยไฟฟ้า ค่าใช้จ่ายที่สร้างขึ้นสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:

ค_x= ง_xxฉ_x n

โดยที่ d_xxหมายถึงค่าสัมประสิทธิ์เพียโซอิเล็กทริกสำหรับประจุในทิศทาง x ซึ่งเกิดจากความเค้นหรือแรงที่กระทำในทิศทางเดียวกัน ฉ_xแสดงถึงแรงที่กระทำในทิศทาง x ในขณะที่ n แสดงถึงจำนวนขององค์ประกอบ piezo ที่เรียงซ้อนกันเหนืออีกชิ้นหนึ่ง

ผลเฉือน

ในผลกระทบนี้ประจุที่สร้างขึ้นจะเทียบเท่ากับแรงที่ออกแรงโดยเฉพาะ แต่ไม่ขึ้นอยู่กับขนาดของเพียโซ เมื่อไหร่ n จำนวนทรานสดิวเซอร์จะเรียงซ้อนกันเป็นชุดที่หนึ่งเหนืออีกชุดหนึ่งและเชื่อมต่อแบบขนานทางไฟฟ้าขนาดของประจุสามารถคำนวณได้โดยใช้สมการต่อไปนี้:

ค_x= 2d_xxฉ_x n