한국어번호 검색 :125 저자 :사이트 편집기 게시: 2020-12-23 원산지 :강화 된
압전 효과는 가역적입니다. 압전 세라믹 디스크에 오디오 전압이 적용되면 기계적 진동 및 사운드를 생성 할 수 있습니다. 반대로, Piezo 세라믹 디스크 기계적 진동 (또는 압력)에 적용되며, 시트에 일정량의 전하 Q가 생성되고 전극 신호가 전극으로부터 출력 될 수 있습니다.
그림 1 압전 세라믹 디스크 구조 및 그래픽 기호
더 일반적인 납 게르마늄 티탄 티타 네이트 압전 세라믹 디스크 (PZT)는 지르코늄, 티타늄 및 납 산화물로 만들어진 다음 소결에 이릅니다. 인간의 귀는 약 3kHz의 주파수의 사운드에 가장 민감하기 때문에 PZT 세라믹 디스크의 공명 주파수 F0은 일반적으로 약 3kHz로 설계됩니다. 저주파에서 작동한다는 점을 고려하면 압전 세라믹 한 조각으로 만 주파수 요구 사항을 충족하기가 어렵습니다. 일반적으로, 이중 다이어프램 구조가 채택되고, 그 외관과 기호는 그림 1에 도시되어있다. D의 직경이있는 Piezo 트랜스 듀서 사운드 디스크의 복합체는 D의 직경을 가진 금속 진동 시트의 복합체이다.
그림 2 Piezo 세라믹 디스크 주파수 특성 곡선
압전 재료가 일정 할 때, 공명 주파수는 H에 비례하고 (d/2) 2에 반비례합니다. 공명 주파수 F0은도 2 (a)에 도시 된 바와 같이 복합 진동 플레이트의 직경 D와 지수 관계를 갖는다. 분명히 D가 클수록 저주파 특성이 더 좋습니다. PZT 세라믹 디스크가 마이크로 사용되면 작동 주파수는 약 300Hz ~ 5kHz입니다. Piezo 세라믹 디스크의 임피던스 z는 D/D 비율에 따라 다릅니다. 도 2 (b)로부터, D/D 비율이 증가함에 따라 임피던스가 감소 함을 알 수있다.
압전 세라믹을위한 두 가지 주행 방법이 있습니다. 첫 번째는 셀프 서스 시아 드라이브입니다. 회로 원리는 트랜지스터 증폭기를 통한 양성 피드백을 제공하여 압전 크리스탈 발진기를 형성하여 공진 주파수 F0에서 압전 세라믹 시트를 작동시켜 사운드를 생성하는 것입니다. 현재 Piezo 트랜스 듀서 사운드 디스크 임피던스가 낮고 출력 볼륨은 입력 전류에 의해 제어되므로 현재 드라이브 유형이라고도합니다.
두 번째는 별도의 흥분된 진동 드라이브로, 사각형 (또는 짧은 웨이브) 발진기를 사용하여 사운드를 자극합니다. 현재, 압전 세라믹은 일반적으로 F0 이외의 주파수에서 작동하므로 임피던스가 높고 입력 전류가 더 작습니다. 전압 구동 유형입니다. 그것의 장점은 사운드 범위가 더 넓고 톤이 더 좋다는 것입니다.
아마추어 조건에서는 멀티 미터의 전압 파일을 사용하여 PZT 세라믹 디스크의 품질을 확인할 수 있습니다. 구체적인 방법은 다음과 같습니다. 멀티 미터를 2.5V DC 전압 범위로 전화를 걸고 Piezo 세라믹 디스크의 양면을 왼쪽의 엄지 손가락과 인덱스 손가락으로 부드럽게 고정하고 오른쪽에 두 개의 테스트 리드를 잡고 금속 시트에 빨간색 테스트 펜을 연결 한 다음 검은 색 테스트 펜을 세라믹 표면에 수평으로 놓습니다. 그림 3에서 볼 수 있듯이 왼손의 엄지 손가락과 인덱스 손가락을 단단히 눌렀다가 편안합니다. 반대 극성이있는 2 개의 전압 배수는 압전 디스크에서 생성되어 포인터가 우선 순위로 먼저 스윙 한 다음 0 위치로 돌아가서 왼쪽으로 스윙합니다. 스윙 진폭은 약 0.1 ~ 0.15V입니다. 같은 압력 하에서 스윙이 클수록 Piezo 트랜스 듀서 사운드 디스크의 감도가 높아집니다. 시계의 손이 움직이지 않으면 Piezo 디스크가 누출되거나 손상되었음을 의미합니다.
그림 3
두 테스트 리드의 위치를 교환 한 후 다시 테스트하십시오. 포인터의 스윙 시퀀스는 다음과 같습니다. 왼쪽 스윙-제로 리턴 오른쪽 스윙-제로 리턴.
관심있는 것들 :
AC 전압이 사용되면 포인터 스윙이 관찰되지 않습니다. 이는 생성 된 전압 신호의 변화가 느리기 때문입니다.
검사 전에 먼저 R × 1K 또는 R × 10K 파일로 단열성 저항을 측정하십시오. 결과는 무한해야합니다. 그렇지 않으면 누출이 입증됩니다. 압전 세라믹 디스크가 강한 진동으로 갈라진 후, 얇은 솔더 층을 전기 납땜 인 철으로 균열에 적용 할 수 있으며 일반적으로 사용될 수 있습니다.
검사 중에 과도한 힘이나 과도한 힘을 사용하지 말고 Piezo 세라믹 디스크를 구부리지 마십시오. 시트의 손상을 피하기 위해 미터 펜 끝으로 PZT 세라믹 디스크를 긁지 마십시오.
piecezoelectric ceramic 디스크에 일정한 압력이 가해지면, 전하의 일정한 누출로 인해 포인터는 천천히 0으로 돌아갑니다.
멀티 미터의 50UA 파일을 사용하여 압전 디스크의 품질을 확인할 수도 있습니다. 회로는 그림 4에 나와 있습니다. 빨간색 테스트 리드를 금속 시트에 연결하고 검은 색 테스트는 압전 세라믹 표면으로 연결됩니다. 양손이 축 방향을 따라 힘 +f, -f를 바르면 시계의 손이 오른쪽으로 몇 개의 마이크로 암을 흔들어야합니다. 손이 다시 풀리면 시계의 손이 왼쪽으로 몇 마리의 마이크로 암프를 스윙합니다. 설치력과 완화 시간은 DT이며, 마이크로 ammeter를 통한 전류의 평균값은 다음과 같습니다.
그림 4
위에서 언급했듯이, 자체 발전 된 진동 드라이브 및 기타 흥분된 진동 드라이브의 두 가지 모드가 있습니다. 다음은 두 번째 방법에 따라 설계된 압전 세라믹을 점검하기위한 회로 다이어그램입니다. 그림 3을 참조하십시오. CC4069 6 개의 인버터가 이제 사용되었으며, 인버터 F1 및 F2는 2 단계 역 저항 캡 카이터 발진기를 형성하고 F3은 격리의 역할을합니다. Piezo 트랜스 듀서 사운드 디스크를 연결 한 후 완전한 버저 (BZ) 회로가 형성됩니다. 그림의 숫자는 CC4069의 핀 번호를 나타냅니다. 실제로 선택된 R1은 470kΩ 조정 가능한 저항, C = 470pf, FR2 = 1MΩ입니다. 출력 정사각형 웨이브 주파수 F0이 약 2kHz라는 것을 알기 위해 공식 (F0 = 0.455/(R1C1))로 대체하십시오. 전원 공급 전압 VDD는 6 ~ 9V입니다.
스위치 S가 닫히면 테스트중인 압전 세라믹 조각이 소리를 낼 수 있어야합니다. 그런 다음 점차적으로 R1을 조정합니다. R1이 상승하면 F0이 상승하고 피치가 상승합니다. R1이 떨어지면 F0이 떨어지고 피치가 떨어집니다. 이 방법은 또한 압전 세라믹의 주파수 특성을 측정 할 수 있습니다.
압전 세라믹 디스크 주로 압전 스피커, 마이크, 초음파 지연 라인, 진동 및 압력 측정 센서, 전화기의 송신기 및 수신기 및 기계 에너지 (음향 에너지)를 전기 에너지로 변환하거나 저전력 트랜스 듀서 요소의 전기 에너지로부터 기계 에너지로 전기 에너지로 사용됩니다. 또한 초음파 청소, 용접, 결함 탐지, 초음파 진단, 초음파 치료, 수력 음향 방출, 점화, 폭발 등 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 에너지 전환 요소로 사용될 때도 적용될 수 있습니다.
