Wann Dir Produkter designt wéi en Hausapparat, Sécherheetspanel, en Dierentrée System oder e Computer Peripherie, kënnt Dir wielen e Buzzer als eenzeg Mëttel fir mat de Benotzer ze interagéieren oder als Deel vun enger méi sophistikéierter User-Interface.
Vum Bruce Rose, Haaptapplikatiounsingenieur, CUI Apparater
A béide Fäll kann de Buzzer e preiswerten an zouverléissege Mëttel sinn fir e Kommando z'erkennen, de Status vun der Ausrüstung oder e Prozess ze weisen, Interaktioun ze froen oder en Alarm z'erhéijen.
Grondsätzlech ass e Buzzer normalerweis entweder e magneteschen oder piezoelektreschen Typ.Äre Choix kann op d'Charakteristiken vum Drive-Signal ofhänken, oder d'Output Audiokraaft erfuerderlech a kierperlech Plaz verfügbar.Dir kënnt och tëscht Indikator- an Transducer-Typen wielen, ofhängeg vun den Tounen déi Dir wëllt an de Circuitdesignkompetenzen déi Iech verfügbar sinn.
Loosst eis d'Prinzipien hannert de verschiddene Mechanismen kucken a betruecht dann ob de Magnéit- oder Piezo-Typ (an d'Wiel vum Indikator oder Aktuator) fir Äre Projet richteg ka sinn.
Magnéitesch Buzzers
Magnéitesch Buzzer si wesentlech Stroumgedriwwen Apparater, déi typesch méi wéi 20mA erfuerderen fir ze bedreiwen.Déi ugewandt Spannung kann esou niddreg wéi 1,5V oder bis zu ongeféier 12V sinn.
Wéi d'Figur 1 weist, enthält de Mechanismus eng Spule an eng flexibel ferromagnetesch Scheif.Wann de Stroum duerch d'Spule gefouert gëtt, gëtt d'Scheif an d'Spule ugezunn a geet zréck op seng normal Positioun wann de Stroum net fléisst.
Dës Oflehnung vun der Scheif bewierkt datt d'Loft an der Géigend sech beweegt, an dëst gëtt vum mënschlechen Ouer als Toun interpretéiert.De Stroum duerch d'Spule gëtt vun der ugewandter Spannung an der Spuleimpedanz bestëmmt.
Figur 1. Magnéitescht Buzzer Konstruktioun a Betribsprinzip.
Piezo Buzzers
Figur 2 weist d'Elementer vun engem Piezo Buzzer.Eng Scheif aus piezoelektrescht Material gëtt op de Kanten an engem Gebitt ënnerstëtzt an elektresch Kontakter ginn op zwou Säiten vun der Scheif fabrizéiert.Eng Spannung, déi iwwer dës Elektroden applizéiert gëtt, verursaacht dat piezoelektrescht Material ze deforméieren, wat zu der Loftbewegung resultéiert, déi als Toun erkannt ka ginn.
Am Géigesaz zum magnetesche Buzzer ass de Piezo-Buzzer e Spannungsgedriwwen Apparat;d'Betribsspannung ass normalerweis méi héich a ka tëscht 12V an 220V sinn, während de Stroum manner wéi 20mA ass.De Piezo-Buzzer gëtt als Kondensator modelléiert, wärend de magnetesche Buzzer als eng Spule a Serie mat engem Widderstand modelléiert ass.
Figur 2. Piezo Buzzer Konstruktioun.
Fir béid Aarte gëtt d'Frequenz vum entstinn hörbaren Toun vun der Frequenz vum Fuersignal bestëmmt a kann iwwer eng breet Palette kontrolléiert ginn.Op der anerer Säit, wärend Piezo Buzzers eng raisonnabel linear Relatioun tëscht der Input Signal Kraaft an der Output Audio Kraaft weisen, fällt d'Audiokraaft vu magnetesche Buzzers schaarf mat ofhuelender Signalstäerkt.
D'Charakteristiken vum Drive-Signal, deen Dir verfügbar hutt, kënnen beaflossen ob Dir e magnetesche oder piezo-Buzzer fir Är Applikatioun wielt.Wéi och ëmmer, wann d'Lautheet eng Schlësselfuerderung ass, kënnen Piezo Buzzers typesch e méi héije Sound Pressure Level (SPL) produzéieren wéi magnetesch Buzzers, awer tendéieren och e méi grousse Foussofdrock.
Indikator oder Transducer
D'Entscheedung ob en Indikator oder Transducer-Typ ze wielen ass guidéiert vun der Palette vun Tounen erfuerderlech an den Design vun der assoziéierter Circuit fir de Buzzer ze fueren an ze kontrolléieren.
En Indikator kënnt mat Drivkreesser an den Apparat agebaut.Dëst vereinfacht Circuit Design (Figur 3), erméiglecht eng Plug-and-Play Approche, am Austausch fir reduzéiert Flexibilitéit.Wärend Dir nëmmen eng DC Spannung muss applizéieren, kann een nëmmen e kontinuéierlecht oder pulséiert Audiosignal kréien well d'Frequenz intern fixéiert ass.Dëst bedeit datt Multi-Frequenz Kläng wéi Sirenen oder Chimes net méiglech sinn mat Indikatorbuzzers.
Figur 3. En Indikatorbuzzer produzéiert Toun wann eng DC Spannung applizéiert gëtt.
Ouni agebaute Fuerkreesser gëtt e Transducer Iech d'Flexibilitéit fir eng Vielfalt vu Kläng z'erreechen mat verschiddene Frequenzen oder arbiträr Welleformen.Zousätzlech zu Basis kontinuéierlechen oder gepulste Kläng, kënnt Dir Kläng generéieren wéi Multi-Tounwarnungen, Sirenen oder Chimes.
Figur 4 weist d'Applikatioun Circuit fir eng magnetesch transducer.De Schalter ass typesch e bipolare Transistor oder FET a gëtt benotzt fir d'Excitatiounswelleform ze verstäerken.Wéinst der Induktioun vun der Spule ass d'Diode, déi am Diagramm gewise gëtt, gebraucht fir d'Flybackspannung ze klemmen wann den Transistor séier ausgeschalt gëtt.
Figur 4. A Magnéitfeld transducer verlaangt en excitation Signal, amplifier transistor an eng Diode fir entschlof flyback Volt ze verschaffen.
Dir kënnt en ähnlechen Excitatiounskrees mat engem Piezo-Transducer benotzen.Well de Piezo Transducer niddereg Induktioun huet, ass eng Diode net erfuerderlech.Wéi och ëmmer, de Circuit brauch e Mëttel fir d'Spannung zréckzesetzen wann de Schalter op ass, wat gemaach ka ginn andeems e Widderstand an der Plaz vun der Diode bäigefüügt gëtt, op d'Käschte vun enger méi héijer Kraaftverschwendung.
Et kann och den Tounniveau erhéijen andeems d'Peak-zu-Peak Spannung iwwer den Transducer applizéiert gëtt.Wann Dir e Vollbréck Circuit benotzt wéi an der Figur 5 gewisen, ass déi ugewandt Spannung duebel sou grouss wéi déi verfügbar Versuergungsspannung, wat Iech ongeféier 6dB méi héich Output Audio Muecht gëtt.
Figur 5. Mat enger Bréck Circuit kann d'Spannung op de Piezo Transducer verduebelt ginn, wat 6 dB extra Audiokraaft gëtt.
Conclusioun
Buzzers sinn einfach a preiswert, an d'Wieler si limitéiert op véier Basiskategorien: magnetesch oder piezoelektresch, Indikator oder Transducer.Magnéitesch Buzzer kënne vu méi nidderegen Spannungen operéieren, awer erfuerderen méi héije Fuertstroum wéi Piezo-Typen.Piezo Buzzers kënnen e méi héije SPL produzéieren awer tendéieren e méi grousse Foussofdrock.
Dir kënnt en Indikatorbuzzer mat nëmmen enger DC Spannung operéieren oder e Transducer fir méi sophistikéiert Kläng wielen wann Dir fäeg sidd déi néideg extern Circuit ze addéieren.Glécklecherweis bitt CUI Apparater eng Rei vu magneteschen a piezo Buzzers an entweder Indikator oder Transducer Typen fir d'Auswiel vun engem Buzzer fir Ären Design nach méi einfach ze maachen.
Post Zäit: Sep-12-2023
