Pyezokeramik tovush chiqargichlar (qo'ng'iroqlar, annunciatorlar)

Audio piezo o'zgartirgichga qanday kuchlanish qo'llanilishi mumkin?
Temirni yuqori oqim bilan magnitlanishi va magnitsizlanishi mumkin bo'lgani kabi, pyezokeramika ham yuqori kuchlanish bilan piezoaktiv va magnitsizlanishi mumkin. Shuning uchun ish kuchlanishi texnologik kuchlanishning 30-40% dan oshmasligi kerak, unga keramikaga piezoelektrik xususiyatlar beriladi. Pyezoelektrik elementning qalinligining 1 mm ga taxminan 350 V ga ruxsat beriladi. Annunciatordagi piezoelektrik elementning qalinligi odatda 0,2 - 0,3 mm. Shunday qilib, maksimal kuchlanish 70 - 100V bo'ladi.
Piezo-transduserning qarshiligi qanday? Agar oqim chastotasi konvertorning rezonans chastotasidan uzoqda bo'lsa, u holda uning qarshiligi statik sig'im bilan aniqlanadi. Ushbu sig'im odatda 20 dan 50 nanofarad oralig'ida bo'ladi. Agar membrananing qarama-qarshi tomonlarida joylashgan o'tkazgichning piezoblokida ikkita pyezoelektrik element ishlatilsa, u holda bu interval ikki barobar ortadi. Rezonans chastotasida qarshilik sifat omiliga teng bo'lgan omilga kamayadi, ammo baribir sezilarli darajada saqlanib qoladi. Amalda, rezonansdagi qarshilik, qoida tariqasida, 0,5 dan 2,0 kŌ gacha bo'lgan oraliqda yotadi. Ayniqsa, kuchli transduser, 13-rasmda ko'rsatilgan, taxminan 100 ohm rezonans qarshiligiga ega.
Annunciatorlar qanday rezonans chastotasi uchun mo'ljallangan? Ko'pgina piezokeramik annunciatorlarning haqiqiy chastotasi 2,5 dan 3,5 kHz gacha. Bu interval bizning eshitish analizatorimizning maksimal sezgirligiga to'g'ri keladi va "xayriyatki", piezoseramik ovoz o'tkazgichlari uchun eng tabiiy hisoblanadi.
Pyezokeramik tovush manbalarining umumiy xususiyatiga e'tibor qaratamiz. Bu ko'rsatilgan parametrlarning mumkin bo'lgan qiymatlarining kichik intervallari. Kapasitans va qarshilik qiymatlari diapazonlari hech qanday tarzda cheklanmagan kondansatörler va rezistorlar bilan solishtirmang. Savol tug'ilishi tabiiy. Agar .. bo'lsa nima bo'ladi..? Agar membrananing va piezoelektr elementining o'lchamlari bir necha marta oshirilsa, unda iste'mol qilinadigan va radiatsiyaviy quvvatni sezilarli darajada oshirish mumkinmi? Bu mumkin emas ekan. Bunga to'siq katta omil hisoblanadi. Agar chumoli gugurtni ko'tarishga qodir bo'lsa, bu odamning og'irligiga ega bo'lib, u temir-beton plitani ko'taradi degani emas. Bizning vaznimiz bilan chigirtka ikki yuz metrga sakrab chiqmaydi. Chigirtka, odam va fil bir xil biologik materialdan yaratilgan va tananing hajmini o'zgartirish qobiliyatlarning mutanosib o'zgarishiga olib kelmaydi. Biz piezoblokning o'lchamlarini mutanosib ravishda oshirishimiz mumkin,
Etarli ovoz balandligini olish uchun siz o'nlab voltli o'zgaruvchan kuchlanish bilan annunciatorda harakat qilishingiz kerakligini aniqladik. Ammo agar quvvat manbai pastroq kuchlanish uchun ishlatilsa, 6, 9, 12 volts? Ehtimol, sirendagi kuchlanishni oshirishning eng oson yo'li induktorning o'z-o'zidan induktsiyalangan emfidan foydalanishdir. Chok bilan terminal qurilmasining sxemasi oddiy, ammo ishlash printsipi tushuntirishni talab qiladi, chunki bu sxema komponentlarining parametrlarini to'g'ri tanlashga yordam beradi. Keling, rasmga murojaat qilaylik. 16a-rasmda terminal qurilmasining soddalashtirilgan diagrammasi ko'rsatilgan, u emf manbai E , induktor L , diod D , piezoelektrik transduser P va kalit Kl ni o'z ichiga oladi.. Kalitning o'tish chastotasi konvertorning rezonans chastotasiga teng ravishda o'rnatiladi. Konverterning tebranish davrining yarmida kalit yopiladi va shu vaqt ichida lasanda energiya to'planadi. Davrning ikkinchi yarmida kalit ochiq va o'z-o'zidan indüksiyon emf konvertorga ta'sir qiladi.

Keling, ushbu sxemadagi jarayonlarni kalitning yopiq va ochiq holatlariga mos keladigan fazalar uchun alohida ko'rib chiqaylik. Yopiq kalitli yarim sikl uchun ekvivalent sxema 16b-rasmda ko'rsatilgan. Kalit yopilishi bilanoq, o'rash qarshiligining ekvivalenti bo'lgan indüktans L va qarshilik Rorqali oqim qonunga muvofiq ortadi.
i =  (1 – exp( -  )) , 1.
bu erda  = L/ R - vaqt doimiysi RL - zanjirlar. Ushbu formulaga ko'ra, oqim cheksiz vaqtdan keyin maksimal qiymatga etadi ( E / R ).  Vaqt konstantasi davrning yarmiga teng bo'lgan T / 2 yoki bir xil bo'lsa, kalitning yopiq holati vaqtiga teng bo'lishi sharti bilan t = bo'lganda oqimning kattaligi bizni to'liq qoniqtiradi . Kalit ochilganda, indüktans orqali oqim qiymatga etib borishiga ishonch hosil qilish oson
I \u003d  (1 -  ) \u003d 0,63  ,
va induktivlikda saqlanadigan energiya, qiymatlar
V =  L(0,63E/R) ² .
Endi ikkinchi yarim sikl davomida sodir bo'ladigan jarayonni ko'rib chiqamiz, 16-rasm. Kalitni ochish vaqtida I oqimi piezoelektrik transduser orqali o'tadi va uning rezonansdagi qarshiligi bilan belgilanadigan kuchlanish hosil qiladi. Bu kuchlanish, to'g'ri tanlangan indüktans va bobinning faol qarshiligi bilan o'nlab yoki undan ko'p volt bo'lishi mumkin. Ikkinchi yarim davrning oxiriga kelib, kuchlanish quvvat manbai qiymatiga moyil bo'lib, pasayadi. Keyinchalik, kalit yana yopiladi (yana 16a-rasmga murojaat qilamiz) va yopiq kalit orqali ikkita oqim oqadi: konvertorning teskari tebranish oqimi va lasanning "zaryadlovchi" oqimi. Shunday qilib, biz konvertorni quvvat manbai kuchlanishidan ko'p marta kattaroq bo'lgan bir kutupli kuchlanish impulslari bilan aylantiramiz. 17-rasmda ushbu kuchlanishning to'lqin shakli ko'rsatilgan.