Hiểu và sử dụng đầu dò Piezo

Hãy Thử Công Cụ CủA Chúng Tôi Để LoạI Bỏ Các VấN Đề





Trong bài đăng này, chúng tôi cố gắng tìm hiểu bộ chuyển đổi là gì và cách chúng cần được cấu hình trong mạch khi sử dụng chúng trong một ứng dụng nhất định

Tìm hiểu về đầu dò Piezo

Đầu dò piezo là một thiết bị chủ yếu được sử dụng để chuyển đổi tần số áp dụng thành âm thanh nghe được. Có thể so sánh với một chiếc loa công suất lớn, điểm khác biệt duy nhất là công suất xử lý và nguyên lý hoạt động.



Một loa được sử dụng để xử lý các tần số âm thanh công suất lớn và có thể tái tạo chính xác những gì được đưa vào ở đầu vào.

Tuy nhiên, một bộ chuyển đổi piezo có thể không hiệu quả bằng một chiếc loa có công suất và chất lượng đầu ra nhưng có một vài tính năng làm cho các thiết bị này nổi bật.



Bộ chuyển đổi piezo đặc biệt thích hợp để tạo ra âm thanh đầu ra có cường độ rất cao, điều mà một người nói có thể không làm được.

Hơn nữa, một bộ chuyển đổi piezo rẻ, rất nhỏ gọn và kiểu dáng đẹp và không yêu cầu các mạch phức tạp để vận hành.

Vì vậy, về cơ bản chúng được sử dụng để tạo ra các nốt cao áp dụng trong kèn âm nhạc, thiết bị cảnh báo, v.v.

Thông số kỹ thuật chung (Sử dụng làm Máy phát âm thanh)

Đầu dò piezo có hình tròn với đế bằng kim loại, đầu dò piezo đường kính 27mm phổ biến hơn.
Cách ngoại vi bên ngoài khoảng 3mm, vật liệu piezo bên trong được phủ trên đế kim loại của piezo.

Vật liệu này khá dễ bị tổn thương đặc biệt là khi hàn dây trên chúng.

Về cơ bản, đây là loại tiếp xúc hai và liên hệ ba. Đế kim loại được sử dụng làm cực nối đất và lớp phủ vật liệu poezo bên trong trở thành cực dương.

Đối với loại tiếp điểm ba, vật liệu piezo bên trong bao gồm một phần piezo nhỏ được phân tách riêng biệt trở thành tiếp điểm thứ ba và hoạt động chủ yếu như phần tử phản hồi.

cách kết nối 3 dây piezo

Ba tiếp điểm piezo ở trên cũng có thể được sử dụng trong ứng dụng đầu dò hai dây mà tiếp điểm phản hồi trung tâm thứ ba không được sử dụng.

Tần số bên ngoài từ trình điều khiển piezo được áp dụng trên đế kim loại và vật liệu piezo bên trong, sau đó piezo bắt đầu dao động ở mức tần số được áp dụng, tạo ra âm thanh có cường độ cao.

Tuy nhiên, âm thanh này có thể rất nhỏ và âm lượng thấp trừ khi piezo được cố định trên một vỏ nhựa đặc biệt có lỗ ở giữa.

Kích thước của lỗ quan trọng và đường kính không được lớn hơn 8mm hoặc đường kính nhỏ hơn 6mm.

Vỏ bằng nhựa phải sao cho piezo được dán bằng chất kết dính trên bệ nâng chỉ vài mm trên đế của vỏ bao gồm lỗ đã giải thích ở trên.

Phần nhô lên chỉ nên rộng 2 mm, vừa đủ hỗ trợ cạnh chu vi của hình tròn.

Toàn bộ quy trình gắn bó (cài đặt) đã được giải thích trong bài báo mạch buzzer đơn giản này .

Thông số kỹ thuật - Cách Piezo hoạt động

Như chúng ta biết rằng một đầu dò áp điện chuyển đổi một lực cơ học thành các xung điện tương đương trên các đầu cuối của cơ thể nó. Ứng dụng của lực cơ học này lên vật liệu piezo có thể ở 3 dạng cơ bản sau:

  • Ngang
  • Theo chiều dọc
  • Cắt.

Hiệu ứng ngang

Trong tác động này, áp suất cắt dọc theo trục trung hòa (y) các điện tích chuyển động dọc theo phương (x), vuông góc với đường sức. Độ lớn hoặc mức điện tích (Cz) được tạo ra phụ thuộc vào các thông số kỹ thuật hình học của vật liệu điện piezo. Nếu chúng ta lấy a, b, d là thứ nguyên chúng ta nhận được:

Cvới= dxyFY ba

Ở đâu đến là thứ nguyên trên trục trung hòa, b nằm trên đường tạo ra điện tích và d là hệ số áp điện có liên quan.

Hiệu ứng dọc

Trong tác động này, độ lớn của điện tích được chuyển tương đương với lực tác dụng. Tuy nhiên điều này không phụ thuộc vào kích thước áp điện.

Cách duy nhất để tăng sản lượng điện tích từ một phần tử áp điện là cấu hình nhiều thiết bị trong số này mắc nối tiếp một cách cơ học hoặc chất chồng lên nhau, nhưng kết nối điện song song với nhau. Phí tạo ra có thể được tính theo công thức sau:

Cx= dxxFx n

Nơi dxxbiểu thị hệ số áp điện của một điện tích theo phương x, được tạo ra bởi ứng suất hoặc lực tác dụng qua cùng phương. Fxđại diện cho lực tác dụng theo phương x, trong khi n đại diện cho số phần tử piezo được xếp chồng lên nhau.

Hiệu ứng cắt

Trong tác động này, các điện tích sinh ra tương đương cụ thể với lực tác dụng, nhưng không phụ thuộc vào kích thước piezo. Khi nào n số lượng đầu dò được xếp chồng lên nhau một cách nối tiếp trên đầu kia và mắc song song về điện, độ lớn của điện tích có thể được tính theo công thức sau:

Cx= 2ngàyxxFx n

Chỉ có hiệu ứng ngang mới có độ nhạy có thể điều chỉnh đối với lực tác dụng lên vật liệu piezo, không có sẵn cho các kết quả tác dụng dọc và cắt.




Một cặp: Mạch điều khiển Piezo IC đơn - Chỉ báo cảnh báo LED Tiếp theo: Giải thích mạch trình điều khiển Piezo đơn giản nhất