Os ydych chi'n dylunio cynhyrchion fel teclyn cartref, panel diogelwch, system mynediad drws neu gyfrifiadur ymylol, efallai y byddwch chi'n dewis cynnwys swnyn fel yr unig ffordd o ryngweithio â defnyddwyr neu fel rhan o ryngwyneb defnyddiwr mwy soffistigedig.
Gan Bruce Rose, Prif Beiriannydd Cymwysiadau, Dyfeisiau CUI
Yn y naill achos neu'r llall, gall y swnyn fod yn ffordd rad a dibynadwy o gydnabod gorchymyn, nodi statws offer neu broses, ysgogi rhyngweithio, neu godi larwm.
Yn y bôn, mae swnyn fel arfer naill ai'n fath magnetig neu piezoelectrig.Gall eich dewis ddibynnu ar nodweddion y signal gyriant, neu'r pŵer sain allbwn sydd ei angen a'r gofod ffisegol sydd ar gael.Gallwch hefyd ddewis rhwng mathau o ddangosydd a thrawsddygiadur, yn dibynnu ar y synau rydych chi eu heisiau a'r sgiliau dylunio cylched sydd ar gael i chi.
Gadewch inni edrych ar yr egwyddorion y tu ôl i'r gwahanol fecanweithiau ac yna ystyried a allai'r math magnetig neu'r piezo (a'r dewis o ddangosydd neu actuator) fod yn iawn ar gyfer eich prosiect.
Swnwyr magnetig
Yn ei hanfod, dyfeisiau a yrrir gan gyfredol yw seinyddion magnetig, ac fel arfer mae angen mwy na 20mA i'w gweithredu.Gall y foltedd cymhwysol fod mor isel â 1.5V neu hyd at tua 12V.
Fel y dengys ffigur 1, mae'r mecanwaith yn cynnwys coil a disg ferromagnetig hyblyg.Pan fydd y cerrynt yn cael ei basio drwy'r coil, mae'r ddisg yn cael ei ddenu tuag at y coil ac yn dychwelyd i'w safle arferol pan nad yw'r cerrynt yn llifo.
Mae'r gwyriad hwn o'r ddisg yn achosi i aer yn y cyffiniau symud, a dehonglir hyn fel sain gan y glust ddynol.Mae'r cerrynt trwy'r coil yn cael ei bennu gan y foltedd cymhwysol a rhwystriant y coil.
Ffigur 1. Adeiladu swnyn magnetig a gweithredu egwyddor.
Swnwyr Piezo
Mae Ffigur 2 yn dangos elfennau swnyn piezo.Cefnogir disg o ddeunydd piezoelectrig ar yr ymylon mewn amgaead ac mae cysylltiadau trydanol wedi'u ffugio ar ddwy ochr y ddisg.Mae foltedd a gymhwysir ar draws yr electrodau hyn yn achosi i'r deunydd piezoelectrig ddadffurfio, gan arwain at symudiad aer y gellir ei ganfod fel sain.
Mewn cyferbyniad â'r swnyn magnetig, mae'r swnyn piezo yn ddyfais sy'n cael ei gyrru gan foltedd;mae'r foltedd gweithredu fel arfer yn uwch a gall fod rhwng 12V a 220V, tra bod y presennol yn llai na 20mA.Mae'r swnyn piezo yn cael ei fodelu fel cynhwysydd, tra bod y swnyn magnetig yn cael ei fodelu fel coil mewn cyfres gyda gwrthydd.
Ffigur 2. Adeiladu swnyn Piezo.
Ar gyfer y ddau fath, mae amlder y tôn clywadwy sy'n deillio o hyn yn cael ei bennu gan amlder y signal gyrru a gellir ei reoli dros ystod eang.Ar y llaw arall, er bod seinyddion piezo yn dangos perthynas weddol llinol rhwng cryfder y signal mewnbwn a'r pŵer sain allbwn, mae pŵer sain seinyddion magnetig yn disgyn yn sydyn gyda chryfder y signal yn lleihau.
Gall nodweddion y signal gyriant sydd gennych chi ddylanwadu ar p'un a ydych chi'n dewis swnyn magnetig neu piezo ar gyfer eich cais.Fodd bynnag, os yw cryfder yn ofyniad allweddol, gall seinyddion piezo fel arfer gynhyrchu Lefel Pwysedd Sain uwch (SPL) na seinyddion magnetig ond maent hefyd yn dueddol o fod ag ôl troed mwy.
Dangosydd neu drawsddygiadur
Mae'r penderfyniad i ddewis dangosydd neu fath o drawsddygiadur yn cael ei arwain gan yr ystod o synau sydd eu hangen a dyluniad y cylchedwaith cysylltiedig i yrru a rheoli'r swnyn.
Daw dangosydd gyda chylchedwaith gyrru wedi'i ymgorffori yn y ddyfais.Mae hyn yn symleiddio dyluniad cylched (ffigur 3), gan alluogi dull plwg-a-chwarae, yn gyfnewid am lai o hyblygrwydd.Er mai dim ond foltedd dc sydd ei angen arnoch, dim ond signal sain di-dor neu pwls y gall rhywun ei gael gan fod yr amledd wedi'i osod yn fewnol.Mae hyn yn golygu nad yw synau aml-amledd fel seirenau neu glychau yn bosibl gyda seinyddion dangosydd.
Ffigur 3. Mae swnyn dangosydd yn cynhyrchu sain pan fydd foltedd dc yn cael ei gymhwyso.
Heb unrhyw gylchedwaith gyrru wedi'i ymgorffori, mae trawsddygiadur yn rhoi'r hyblygrwydd i chi gyflawni amrywiaeth o synau gan ddefnyddio amleddau amrywiol neu siapiau tonnau mympwyol.Yn ogystal â synau sylfaenol parhaus neu guriad, gallwch gynhyrchu synau fel rhybuddion aml-dôn, seirenau neu glychau.
Mae Ffigur 4 yn dangos y gylched cais ar gyfer transducer magnetig.Mae'r switsh fel arfer yn transistor deubegwn neu FET ac fe'i defnyddir i chwyddo'r tonffurf cyffro.Oherwydd anwythiad y coil, mae angen y deuod a ddangosir yn y diagram i glampio'r foltedd hedfan yn ôl pan fydd y transistor wedi'i ddiffodd yn gyflym.
Ffigur 4. Mae angen signal excitation, transistor mwyhadur a deuod ar drawsddygiadur magnetig i drin foltedd hedfan yn ôl anwythol.
Gallwch ddefnyddio cylched cyffro tebyg gyda thrawsddygiadur piezo.Oherwydd bod gan y transducer piezo anwythiad isel, nid oes angen deuod.Fodd bynnag, mae angen ffordd o ailosod y foltedd ar y gylched pan fydd y switsh ar agor, y gellir ei wneud trwy ychwanegu gwrthydd yn lle'r deuod, ar gost afradu pŵer uwch.
Gall un hefyd gynyddu lefel y sain trwy godi'r foltedd brig-i-brig a gymhwysir ar draws y trawsddygiadur.Os ydych chi'n defnyddio cylched pont lawn fel y dangosir yn ffigur 5, mae'r foltedd cymhwysol ddwywaith mor fawr â'r foltedd cyflenwad sydd ar gael, sy'n rhoi tua 6dB pŵer allbwn sain uwch i chi.
Ffigur 5. Gall defnyddio cylched bont ddyblu'r foltedd a roddir ar y trawsddygiadur piezo, gan roi pŵer sain ychwanegol 6 dB.
Casgliad
Mae seinyddion yn syml ac yn rhad, ac mae'r dewisiadau wedi'u cyfyngu i bedwar categori sylfaenol: magnetig neu piezoelectrig, dangosydd neu drawsddygiadur.Gall seinyddion magnetig weithredu o folteddau is ond mae angen ceryntau gyrru uwch na mathau piezo.Gall seinyddion Piezo gynhyrchu SPL uwch ond maent yn dueddol o fod ag ôl troed mwy.
Gallwch chi weithredu swnyn dangosydd gyda foltedd dc yn unig neu ddewis trawsddygiadur ar gyfer synau mwy soffistigedig os gallwch chi ychwanegu'r cylchedwaith allanol angenrheidiol.Diolch byth, mae CUI Devices yn cynnig ystod o swnwyr magnetig a piezo naill ai mewn mathau o ddangosydd neu drawsddygiadur i wneud dewis swnyn ar gyfer eich dyluniad hyd yn oed yn haws.
Amser post: Medi-12-2023
