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Ao usar elementos piezoelétricos na saída audível, uma aplicação, uma placa de metal é anexada ao elemento cerâmico porque a frequência ressonante da cerâmica é muito alta para produzir um tom audível por si só. Essa placa de metal vibra como mostrado na Fig. 1 devido à contração e expansão da cerâmica piezo, e um sinal audível é produzido.
Características de impedância O circuito equivalente para elementos piezoelétricos é mostrado na Fig. 3. A ressonância mecânica do elemento é mostrada por R, L, C onde L e C determinam a frequência ressonante (Fig. 3). Como o capacitor de derivação é maior que a combinação em série, a impedância total é capacitiva. Os modos de vibração e métodos de suporte para os modos de vibração do elemento de som do som podem ser criados no elemento, dependendo do estilo de montagem. Isso é ilustrado na Fig. 2 Montagem (1) Suporte do nó O elemento sonoro mostrado na Fig. 2 (a) é montado no nó, permitindo que ele vibre em um estado livre. O nó, uma circunferência em que nenhuma vibração ocorre, é criada como mostra a linha quebrada na Fig. 1. A montagem no nó causa a menor supressão mecânica da vibração, permitindo assim a maior amplitude. Portanto, esse método de montagem, conforme ilustrado na Figura 5 (a), fornece a maior saída de pressão sonora e a frequência de oscilação mais estável das três opções. Como resultado, este é o design mais apropriado para aplicações de alta saída e auto-condução. (2) Suporte de borda A Fig. 2 (b) mostra o modo de vibração quando o elemento de som é suportado nas bordas. Nesta configuração crescente, toda a placa de som vibra para cima e para baixo, como é ilustrado pela linha quebrada no diagrama. Portanto, o método da borda, conforme ilustrado na Fig. 5 (b), suprime a frequência ressonante fundamental movendo o nó. Isso oferece a possibilidade de uma ampla resposta de frequência e é mais vantajamente usado com unidade externa. (3) Suporte central A Fig. 2 (c) mostra o modo de vibração quando o elemento de som é suportado no centro. Como a principal área de vibração é suportada com força, grandes níveis de pressão sonora não são possíveis quando esse método é usado. Isso também é apropriado para a unidade externa, mas devido ao suporte do Centro de Dificuldades de Projeto, não é útil como um alarme. Conserrações de projeto de circuito 1. Onda de acionamento 3. Precaução do DC
Para evitar a despolarização dos elementos cerâmicos, é necessário que todas as precauções sejam tomadas para impedir que sejam submetidas à corrente direta.
4. Precauções de alta tensão
A tensão maior que a recomendada pela especificação pode danificar a cerâmica, mesmo se aplicada a curtas durações. Devido à força do efeito piezoelétrico, a alta tensão pode fazer com que os cristais quebrem as ligações sinterizadas, resultando em danos permanentes. Níveis de pressão sonora significativamente mais altos não serão alcançados por tensões mais altas do que as recomendadas pela especificação.
5. Bobina de reforço AP
Plations:
Ao usar uma bobina de reforço, não exceda as recomendações de tensão, pois a bobina esquenta, passando muita corrente para o transistor.
6. Choque:
O impacto mecânico em campainhas ou elementos pode gerar altas tensões que podem prejudicar seriamente os circuitos de acionamento. A proteção adequada do diodo é aconselhável em aplicações onde o choque mecânico é possível. Diodo Zener mostrado como Figura 7a; Diodo Schottky mostrado como Figura 7b.
7. Cola de montagem:
A aplicação adequada da cola de montagem é necessária para produzir níveis adequados de pressão sonora.
8. Projeto de caso de ressonância:
Quando um elemento é suportado e não tem caso, o nível de pressão sonora é pequeno. Isso ocorre porque a impedância acústica dos elementos não corresponde à de qualquer carregamento ao ar livre.
No entanto, ao construir um caso de ressonância, a impedância acústica do elemento e do ar envolto pode ser correspondida. Este caso pode ser projetado usando o seguinte
(Equação de Helmholtz)
FO = Frequência ressonante de cavidade (Hz) C = Velocidade do som 34,4 x cm/s@24
a = raio de orifício emissor de som (cm) d = diâmetro de suporte
h = altura da cavidade (cm)
t = espessura da cavidade
k = constante = ~ 1.3
9. Capacitância eletrostática
É necessário corresponder à impedância de saída do oscilador com a impedância do transdutor, a fim de obter o nível máximo de pressão sonora do transdutor. A capacitância eletrostática real pode ser calculada a partir da seguinte fórmula.
D = diâmetro do eletrodo (cm)
t = espessura de cerâmica (cm)
10. Recomendações de solda
O local desejado para soldar os fios de chumbo em um elemento é o ponto mais próximo da borda da superfície da prata. O local desejado para soldar uma vantagem à placa de metal é a área entre o final da placa e o final da cerâmica.
Abaixo estão as condições de solda.
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Mr. Sam Duan
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