Jika anda mereka bentuk produk seperti perkakas rumah, panel keselamatan, sistem pintu masuk atau peranti komputer, anda mungkin memilih untuk menampilkan buzzer sebagai satu-satunya cara untuk berinteraksi dengan pengguna atau sebagai sebahagian daripada antara muka pengguna yang lebih canggih.
Oleh Bruce Rose, Jurutera Aplikasi Utama, Peranti CUI
Dalam kedua-dua kes, buzzer boleh menjadi cara yang murah dan boleh dipercayai untuk mengakui perintah, menunjukkan status peralatan atau proses, mendorong interaksi atau menaikkan penggera.
Pada asasnya, buzzer biasanya sama ada jenis magnet atau piezoelektrik.Pilihan anda boleh bergantung pada ciri isyarat pemacu, atau kuasa audio output yang diperlukan dan ruang fizikal yang tersedia.Anda juga boleh memilih antara jenis penunjuk dan transduser, bergantung pada bunyi yang anda inginkan dan kemahiran reka bentuk litar yang tersedia untuk anda.
Mari kita lihat prinsip di sebalik mekanisme yang berbeza dan kemudian pertimbangkan sama ada jenis magnet atau piezo (dan pilihan penunjuk atau penggerak) mungkin sesuai untuk projek anda.
Buzzer magnetik
Buzzer magnet pada asasnya adalah peranti yang dipacu semasa, biasanya memerlukan lebih daripada 20mA untuk beroperasi.Voltan yang digunakan boleh serendah 1.5V atau sehingga kira-kira 12V.
Seperti yang ditunjukkan oleh rajah 1, mekanisme ini terdiri daripada gegelung dan cakera feromagnetik yang fleksibel.Apabila arus dialirkan melalui gegelung, cakera tertarik ke arah gegelung dan kembali ke kedudukan biasa apabila arus tidak mengalir.
Pesongan cakera ini menyebabkan udara di sekitarnya bergerak, dan ini ditafsirkan sebagai bunyi oleh telinga manusia.Arus melalui gegelung ditentukan oleh voltan yang digunakan dan impedans gegelung.
Rajah 1. Pembinaan buzzer magnetik dan prinsip operasi.
Buzzer Piezo
Rajah 2 menunjukkan unsur-unsur buzzer piezo.Cakera bahan piezoelektrik disokong di tepi dalam kepungan dan sesentuh elektrik dibuat pada kedua-dua belah cakera.Voltan yang dikenakan merentasi elektrod ini menyebabkan bahan piezoelektrik berubah bentuk, mengakibatkan pergerakan udara yang boleh dikesan sebagai bunyi.
Berbeza dengan buzzer magnetik, buzzer piezo ialah peranti yang dipacu voltan;voltan operasi biasanya lebih tinggi dan mungkin antara 12V dan 220V, manakala arus kurang daripada 20mA.Buzzer piezo dimodelkan sebagai kapasitor, manakala buzzer magnetik dimodelkan sebagai gegelung secara bersiri dengan perintang.
Rajah 2. Binaan buzzer Piezo.
Untuk kedua-dua jenis, kekerapan nada boleh didengar yang terhasil ditentukan oleh kekerapan isyarat pemanduan dan boleh dikawal dalam julat yang luas.Sebaliknya, sementara buzzer piezo mempamerkan hubungan linear yang munasabah antara kekuatan isyarat input dan kuasa audio output, kuasa audio buzzer magnetik jatuh secara mendadak dengan kekuatan isyarat yang semakin berkurangan.
Ciri-ciri isyarat pemacu yang anda ada boleh mempengaruhi sama ada anda memilih buzzer magnet atau piezo untuk aplikasi anda.Walau bagaimanapun, jika kenyaringan adalah keperluan utama, buzzer piezo biasanya boleh menghasilkan Tahap Tekanan Bunyi (SPL) yang lebih tinggi daripada buzzer magnetik tetapi juga cenderung mempunyai jejak yang lebih besar.
Penunjuk atau transduser
Keputusan sama ada untuk memilih jenis penunjuk atau transduser adalah berpandukan julat bunyi yang diperlukan dan reka bentuk litar yang berkaitan untuk memandu dan mengawal buzzer.
Penunjuk disertakan dengan litar pemanduan terbina dalam peranti.Ini memudahkan reka bentuk litar (rajah 3), membolehkan pendekatan plug-and-play, sebagai pertukaran untuk mengurangkan fleksibiliti.Walaupun anda hanya perlu menggunakan voltan dc, seseorang hanya boleh mendapatkan isyarat audio berterusan atau berdenyut memandangkan frekuensi ditetapkan secara dalaman.Ini bermakna bunyi berbilang frekuensi seperti siren atau loceng tidak boleh dilakukan dengan buzzer penunjuk.
Rajah 3. Buzzer penunjuk menghasilkan bunyi apabila voltan dc dikenakan.
Tanpa litar pemanduan terbina dalam, transduser memberikan anda kefleksibelan untuk mencapai pelbagai bunyi menggunakan pelbagai frekuensi atau bentuk gelombang sewenang-wenangnya.Selain bunyi asas berterusan atau berdenyut, anda boleh menjana bunyi seperti amaran berbilang nada, siren atau loceng.
Rajah 4 menunjukkan litar aplikasi untuk transduser magnetik.Suis biasanya transistor bipolar atau FET dan digunakan untuk menguatkan bentuk gelombang pengujaan.Oleh kerana kearuhan gegelung, diod yang ditunjukkan dalam rajah diperlukan untuk mengapit voltan flyback apabila transistor dimatikan dengan cepat.
Rajah 4. Transduser magnet memerlukan isyarat pengujaan, transistor penguat dan diod untuk mengendalikan voltan balik teraruh.
Anda boleh menggunakan litar pengujaan yang serupa dengan transduser piezo.Oleh kerana transduser piezo mempunyai kearuhan yang rendah, diod tidak diperlukan.Walau bagaimanapun, litar memerlukan cara untuk menetapkan semula voltan apabila suis dibuka, yang boleh dilakukan dengan menambah perintang sebagai ganti diod, dengan kos pelesapan kuasa yang lebih tinggi.
Seseorang juga boleh meningkatkan tahap bunyi dengan menaikkan voltan puncak ke puncak yang digunakan merentasi transduser.Jika anda menggunakan litar jambatan penuh seperti yang ditunjukkan dalam rajah 5, voltan yang digunakan adalah dua kali lebih besar daripada voltan bekalan yang tersedia, yang memberikan anda kuasa audio keluaran 6dB lebih tinggi.
Rajah 5. Menggunakan litar jambatan boleh menggandakan voltan yang digunakan pada transduser piezo, memberikan kuasa audio tambahan 6 dB.
Kesimpulan
Buzzer adalah mudah dan murah, dan pilihannya terhad kepada empat kategori asas: magnet atau piezoelektrik, penunjuk atau transduser.Buzzer magnetik boleh beroperasi dari voltan yang lebih rendah tetapi memerlukan arus pemacu yang lebih tinggi daripada jenis piezo.Buzzer Piezo boleh menghasilkan SPL yang lebih tinggi tetapi cenderung mempunyai jejak yang lebih besar.
Anda boleh mengendalikan buzzer penunjuk dengan hanya voltan dc atau memilih transduser untuk bunyi yang lebih canggih jika anda boleh menambah litar luaran yang diperlukan.Syukurlah, Peranti CUI menawarkan rangkaian buzzer magnetik dan piezo dalam sama ada jenis penunjuk atau transduser untuk menjadikan pemilihan buzzer untuk reka bentuk anda lebih mudah.
Masa siaran: Sep-12-2023
