يصدر الجرس الكهرضغطي صوتًا عن طريق تطبيق جهد متناوب عبر قرص خزفي رفيع مرتبط بركيزة معدنية. يؤدي التأثير الكهرضغطي العكسي إلى تمدد الطبقة الخزفية وتقلصها، مما يؤدي إلى ثني المجموعة بأكملها وإشعاع موجات صوتية من سطحها. تتطلب هذه الآلية تيارًا قليلًا جدًا مقارنة بالأنواع الكهرومغناطيسية، ويقع تردد الرنين عادةً في نطاق 2 كيلو هرتز إلى 6 كيلو هرتز، مما يمنح النغمة طابعًا حادًا وواضحًا يحمل جيدًا في المساحات المفتوحة. تعتبر العناصر الكهرضغطية سلبية بطبيعتها، ولكن عندما يتم دمجها مع دائرة محرك داخلية فإنها تشكل وحدة قائمة بذاتها تحتاج فقط إلى مصدر تيار مستمر.
انصفارة كهرضغطية نشطةيدمج شريحة مذبذب صغيرة على نفس الركيزة مثل العنصر الخزفي. يؤدي تطبيق جهد التيار المستمر ضمن نطاقه المقدر إلى توليد الدائرة لموجة مربعة عند الرنين الميكانيكي، مما ينتج نغمة ثابتة دون أي إشارة خارجية. يعمل هذا على تبسيط تصميم النظام ويستخدم بشكل شائع في لوحات الأمان وأجهزة الإنذار الطبية والأجهزة الاستهلاكية حيث يكون التنبيه ذو التردد الثابت كافيًا.
A صفارة كهرضغطية سلبيةيتجاهل المذبذب. يجب على المصمم توفير إشارة تيار متردد خارجية، عادة ما تكون موجة مربعة أو PWM من وحدة تحكم دقيقة، عند تردد الرنين لتحقيق أقصى قدر من جهارة الصوت. يوفر هذا الأسلوب تحكمًا كاملاً في النغمة ودورة التشغيل ومستوى الصوت، مما يجعله مفيدًا لأنظمة التنبيه متعددة النغمات والتطبيقات التي تحتوي بالفعل على دائرة لتوليد النغمات. إصدارات Surface-mount، مثلSMD الجرس السلبي الكهروإجهادي توفر النماذج نفس السلوك الصوتي في حزمة متوافقة مع إعادة التدفق لتجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور الآلي.
المادة الخزفية عبارة عن مركب تيتانات زركونات الرصاص مُصمم خصيصًا ويتم استقطابه أثناء التصنيع للاحتفاظ بخصائصه الكهرضغطية. تحدد الركيزة المعدنية، عادة سبائك النحاس أو النيكل، الصلابة الميكانيكية وتؤثر على تردد الرنين. ينتج السيراميك الرقيق ترددات رنين أعلى، بينما تميل الأقطار الأكبر إلى توليد مستويات أعلى من ضغط الصوت. تغطي العناصر القياسية أقطارًا تتراوح من 12 مم إلى 50 مم، مع ترددات تتراوح تقريبًا من 2.0 كيلو هرتز إلى 6.5 كيلو هرتز ومخرجات صوت تتراوح من 75 ديسيبل إلى 95 ديسيبل عند 10 سم. هذه عاريةعناصر الجرس السيراميك بيزويمكن دمجها في السكن الخاص بالعميل ودائرة القيادة، أو شراؤها كصافرات نشطة أو سلبية مجمعة بالكامل.
يتم استخدام الطنانات الكهرضغطية عندما يكون التنبيه منخفض الطاقة والتردد العالي مفيدًا. في مجال إلكترونيات السيارات، توفر هذه الأجهزة أجهزة إنذار للرجوع إلى الخلف وتذكيرًا بربط حزام الأمان. تعتمد المعدات الطبية مثل مضخات التسريب وأجهزة مراقبة المرضى على درجة صوتها المميزة للتمييز بين التنبيهات والضوضاء الخلفية. تستخدمها لوحات التحكم الصناعية ووحدات إمداد الطاقة للإشارة إلى حالات الخلل دون سحب تيار كبير من ناقل النظام. غالبًا ما تختار أجهزة الاستشعار المنزلية الذكية وأجهزة إنترنت الأشياء أجهزة الإنذار الكهرضغطية نظرًا لحجمها الصغير واستهلاكها المنخفض للطاقة، خاصة في التصميمات التي تعمل بالبطارية.
ميديقامت ببناء خبرة داخلية في معالجة السيراميك الكهرضغطي، بدءًا من خلط المسحوق الخام وصب الأشرطة من خلال ترسيب الأقطاب الكهربائية، والاستقطاب، والربط بالركائز المعدنية. تقوم محطات الفحص البصري والاختبار الصوتي الآلية بفحص كل عنصر للتأكد من تردد الرنين والسعة ومستوى ضغط الصوت قبل إطلاقه. يساعد هذا التكامل الرأسي، جنبًا إلى جنب مع عناصر التحكم في العملية ISO9001، في الحفاظ على الأداء الصوتي المتسق عبر كميات الإنتاج الكبيرة. يمكن للفريق الهندسي أيضًا ضبط سمك السيراميك ونمط القطب الكهربائي والمواد الأساسية لتلبية أهداف التردد أو السعة المخصصة لمشاريع محددة.
ما الذي يجعل الجرس الكهرضغطي مختلفًا عن الجرس الكهرومغناطيسي؟
تولد الطنانات الكهرضغطية الصوت من خلال تشوه السيراميك، والذي يفضل بشكل طبيعي الترددات الأعلى ويسحب تيارًا قليلًا جدًا. تستخدم الطنانات الكهرومغناطيسية ملفًا مغناطيسيًا وحجابًا حاجزًا، مما ينتج عنه نغمة أقل حدة وأكثر دفئًا على حساب استهلاك تيار أعلى. يعتمد الاختيار على درجة الصوت المطلوبة وميزانية الطاقة والصوتيات الموجودة في العلبة.
هل يمكن تخصيص تردد الرنين؟
نعم. يتم تحديد تردد الرنين من خلال سمك القرص الخزفي، والقطر، وصلابة الركيزة. بالنسبة لأوامر الحجم، يمكن لـ MEIDI ضبط هذه المعلمات لتحويل نقطة الرنين ضمن نطاق عملي. يتم توفير عينات هندسية للتحقق من الإخراج الصوتي قبل الإنتاج الضخم.
هل الطنانة الكهرضغطية مناسبة للاستخدام الخارجي؟
تعمل معظم الطنانات الكهرضغطية بشكل موثوق في نطاق واسع من درجات الحرارة، لكن الغلاف غير محكم الغلق بشكل افتراضي. بالنسبة للتركيبات الخارجية أو البيئات عالية الرطوبة، يجب تركيب الجرس داخل حاوية جيدة التهوية ومقاومة للماء. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب وحدة مغلقة، اتصل بالفريق الهندسي لمناقشة الخيارات المتاحة.
