Как увеличить мощность пьезоэлемента

9

Простая схема увеличения акустического выхода пьезоэлектрического преобразователя

Для увеличения акустической мощности пьезодинамика или ультразвукового преобразователя было предложено много разных идей. Большинство из них основано на довольно сложных схемах, увеличивающих общую стоимость решения; например, повышение низкого напряжения питания логики до более высокого напряжения или использование H-моста.

Напротив, в этой статье показано, как можно увеличить акустическую мощность пьезоэлектрического преобразователя, минимизировав количество деталей и стоимость. Прежде чем мы приступим к обсуждению нового подхода, давайте рассмотрим некоторые из наиболее часто используемых пьезоакустических схем и их недостатки.

Простейшая схема драйвера пьезоэлемента состоит из преобразователя и ключевого транзистора (Рисунок 1). Напряжение на преобразователе не может быть больше напряжения источника питания, которое и определяет верхний предел акустической мощности. Резистор R2 служит для разряда емкости преобразователя. Постоянная времени RC должна быть короткой относительно периода резонансной частоты преобразователя. Низкие сопротивления резисторов снижают электрический КПД при гашении механического (акустического) резонанса преобразователя, что, конечно, снижает акустическую эффективность.

Самым распространенным способом усовершенствования является замена R2 дросселем, как показано на Рисунке 2.

Величину индуктивности часто выбирают такой, чтобы получить электрический резонанс с емкостью преобразователя (излучателя) при акустическом резонансе преобразователя. Этот подход может обеспечить более высокую акустическую мощность, чем параллельный резистор, однако он оставляет еще множество возможностей для улучшения. В лучшем случае пиковое напряжение на преобразователе может достигать 40 В, тогда как более типичное значение при напряжении питания 5 В составляет 20 В.

Это связано с тем, что переход коллектор-база транзистора смещен в прямом направлении во время отрицательной полуволны напряжения на параллельном резонансном контуре, образованном индуктивностью и емкостью преобразователя, что ограничивает размах напряжения, уменьшая акустический выход.

Добавление диода изолирует переход коллектор эмиттер (или, если используется MOSFET, переход паразитного диода) от этой отрицательной полуволны, обеспечивая намного больший размах напряжения на преобразователе и увеличивая акустическую мощность (Рисунок 3). Хотя прямое напряжение диода снижает приложенное напряжение питания, повышенное напряжение при резонансе более чем компенсирует эту небольшую потерю.

Чтобы добиться каких-либо дальнейших улучшений, мы должны учесть, что на самом деле в этой небольшой системе существуют два резонанса:

1. Акустический резонанс преобразователя, механический и объемный резонансы.
2. Электрический резонанс индуктивности и емкости преобразователя.

Частота электрического резонанса не обязательно должна совпадать с частотой акустического резонанса. На самом деле, если она примерно в 2 раза больше, чем частота акустического резонанса, пиковое напряжение на преобразователе может быть значительно увеличено.

Это иллюстрируется Рисунком 4, где осциллограммы получены при следующих параметрах схемы:

1. Напряжение источника питания: 5 В DC;
2. Индуктивность: L1 – 3.2 мГн;
3. Емкость пьезопреобразователя: 2 нФ;
4. Частота источника сигнала (40 кГц) равна резонансной частоте излучателя;
5. Коэффициент заполнения импульсов источника сигнала подобран так, чтобы исключить большие выбросы тока при включении.

Обратите внимание, что пункт 5 обозначает потенциальную проблему, скрывающуюся в этом новом решении, которую необходимо устранить. Если источник сигнала может включать транзистор после того, как напряжение преобразователя становится положительным, будет происходить мощный короткий выброс тока, который способен снизить электрический КПД и потенциально со временем разрушить транзистор. Увеличение коэффициента заполнения, чтобы транзистор включался, когда резонансное напряжение слегка отрицательное, позволяет устранить этот выброс.

После того, как мы все обсудили, давайте посмотрим, как наша схема ведет себя в реальной жизни, используя для этого удобный четырехканальный интеллектуальный осциллограф:

• Желтый – управляющее напряжение с пиковым значением 5 В, частотой 40 кГц и коэффициентом заполнения примерно 48%;
• Фиолетовый – напряжение на преобразователе при электрическом резонансе: 92 В пик-пик, 80 кГц;
• Зеленый – эмиттерный ток транзистора с пиковым уровнем примерно 80 мА и частотой 40 кГц;
• Синий – акустическая мощность преобразователя, измеренная МЭМС микрофоном.

Высокое пиковое напряжение на преобразователе достигается за счет использования дросселя с индуктивностью меньшей, чем требуется для резонанса на частоте 40 кГц, что позволяет току возрастать примерно в два раза быстрее. В рассматриваемом примере это обеспечивает удвоенный ток для «зарядки» магнитного поля дросселя.

В данной системе это приводит к большему смещению поверхности преобразователя, и, соответственно, увеличивает акустическую мощность.

Эту статью не следует рассматривать как исчерпывающий трактат по резонансным схемам. Она просто демонстрирует процедуру, позволяющую с помощью очень простой и недорогой схемы увеличить акустическую мощность любого резонансного пьезоэлектрического преобразователя или излучателя.

Кратко эту процедуру можно изложить следующим образом:

1. Определяем частоту акустического резонанса преобразователя;
2. Формируем последовательность управляющих импульсов такой же частоты, начиная с коэффициента заполнения 50%;
3. При необходимости регулируем коэффициент заполнения, чтобы убрать выбросы тока при включении;
4. Определяем значение емкости преобразователя;
5. Выбираем такое значение индуктивности, с которым частота электрического резонанса будет примерно вдвое выше частоты акустического резонанса.

Смоделировать представленную здесь акустическую/ электрическую схему в симуляторе может быть непросто, поскольку преобразователь содержит два или более потенциально резонансных элемента. К ним относятся механически резонанс преобразовательного элемента, акустический резонанс корпуса преобразователя (называемый резонансом Гельмгольца) и, конечно же, электрический резонанс емкости преобразователя с внешней индуктивностью.

Акустическая нагрузка излучением из порта преобразователя или его диафрагмы добавляет еще одну сложность к моделированию. Простое электрическое моделирование этой схемы дает на преобразователе 240 В пик-пик, что больше удвоенного напряжения, полученного в реальной схеме. Причиной большей части потерь, снижающих пиковое напряжение преобразователя в этой системе по сравнению с моделируемыми результатами, может быть акустическая нагрузка.

С помощью этой простой процедуры можно с минимальными затратами времени и сил легко добиться максимальной акустической мощности преобразователя.

Как долго работает пьезоэлемент из зажигалки и как его можно увеличить?

Пьезоэлемент — это устройство, которое использует эффект пьезоэлектрического эффекта приложенного напряжения к кристаллам. Данный эффект заключается в том, что при механическом воздействии (например, давлении или ударе) на кристалл, в нем возникает напряжение.

Принцип работы пьезоэлемента из зажигалки

Пьезоэлемент, используемый в зажигалке, состоит из керамического элемента, на который нанесены металлические электроды. Когда мы нажимаем на кнопку зажигалки, механическая сила деформирует керамический элемент, вызывая в нем напряжение. Это напряжение затем передается через электроды и приводит к пробою воздуха между электродами, что в свою очередь вызывает искру.

Срок службы пьезоэлемента

Срок службы пьезоэлемента из зажигалки ограничен числом нажатий на кнопку зажигания. Обычно подобные зажигалки могут быть использованы от 1000 до 3000 раз. Однако, это не гарантирует точное число использований, так как срок службы зависит от интенсивности использования зажигалки.

Как увеличить срок службы пьезоэлемента

Существует несколько способов для увеличения срока службы пьезоэлемента:

• Использование зажигалки с более качественным и долговечным пьезоэлементом;
• Не нажимать на кнопку зажигания слишком сильно, так как это может привести к перегрузке пьезоэлемента;
• Не использовать зажигалку слишком часто и интенсивно, давая пьезоэлементу остывать между использованиями;
• Вовремя подвергать обслуживанию зажигалку, проверяя пьезоэлемент на наличие царапин или повреждений.

Вывод

Пьезоэлементы из зажигалок имеют ограниченный срок службы, который зависит от интенсивности использования. Однако, есть способы увеличения срока службы пьезоэлемента, которые помогут сохранить зажигалку в рабочем состоянии более длительное время.

Как увеличить мощность пьезоэлемента

• />14 июля
• Тема:Способы уменьшения размера памяти страниц форума
• От:petrov

• />14 июля
• Тема:Способы уменьшения размера памяти страниц форума
• От:petrov

—>

Другие известные форумы и сайты по электронике

все что посвящено электронике и общению специалистов. реклама других ресурсов.

• Магазины
• Форумы и конференции
• Производители
• Информационные ресурсы
• Поисковики
• FTP-серверы

• />3 часа назад
• Тема:Куда пропал доступ к www.ti.com
• От:UART

• />3 часа назад
• Тема:Куда пропал доступ к www.ti.com
• От:UART

—>

В помощь начинающему

вопросы начального уровня

Модераторы раздела VAI aosp SergM fill vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• ARM, 32bit
• MCS51, AVR, PIC, STM8, 8bit
• Программирование
• Схемотехника
• Интерфейсы

• />3 часа назад
• Тема:STM32F407 и его толерантные к 5В входы
• От:const

• />3 часа назад
• Тема:STM32F407 и его толерантные к 5В входы
• От:const

—>

International Forum

This is a special forum for English spoken people, read it first.

• />14 мая
• От:byRAM

• />14 мая
• От:byRAM

—>

Образование в области электроники

все что касается образования, процесса обучения, студентам, преподавателям.

Модераторы раздела des00

• />20 июля
• Тема:Защита электроники от статики, промышленных элек…
• От:Unicorn

• />20 июля
• Тема:Защита электроники от статики, промышленных элек…
• От:Unicorn

—>

Обучающие видео-материалы и обмен опытом

Обсуждение вопросов создания видео-материалов

Модераторы раздела iosifk

• />17 февраля
• Тема:Dilduino
• От:k155la3

• />17 февраля
• Тема:Dilduino
• От:k155la3

Cистемный уровень проектирования

Последнее сообщение

—>

Вопросы системного уровня проектирования

Применение MATLAB, Simulink, CoCentric, SPW, SystemC ESL, SoC

Модераторы раздела Rst7

• />12 июля
• Тема:Графика в матлабе
• От:_sda

• />12 июля
• Тема:Графика в матлабе
• От:_sda

—>

Математика и Физика

Модераторы раздела Rst7

• />15 июля
• Тема:Численная реализация МНК
• От:amaora

• />15 июля
• Тема:Численная реализация МНК
• От:amaora

—>

Операционные системы

Linux, Win, DOS, QNX, uCOS, eCOS, RTEMS и другие

Модераторы раздела Rst7

• Программирование
• Linux
• uC/OS-II
• scmRTOS
• FreeRTOS
• Android

• />14 июля
• Тема:Финальная версия Chrome/Chromium для Windows 7
• От:Pupkin

• />14 июля
• Тема:Финальная версия Chrome/Chromium для Windows 7
• От:Pupkin

—>

Документация

оформление документации и все что с ней связано

Модераторы раздела Rst7

• />Вчера в 02:04
• Тема:Вопрос про УГО
• От:Kiber99

• />Вчера в 02:04
• Тема:Вопрос про УГО
• От:Kiber99

—>

Системы CAD/CAM/CAE/PLM

обсуждение САПР AutoCAD, Компас, SolidWorks и др.

• />5 февраля
• Тема:Ошибка установки Solidworks
• От:baumanets

• />5 февраля
• Тема:Ошибка установки Solidworks
• От:baumanets

—>

Разработка цифровых, аналоговых, аналого-цифровых ИС

Модераторы раздела Rst7

• />Понедельник в 10:10
• Тема:Отечественный аналог AD9361/AD9364
• От:_4afc_

• />Понедельник в 10:10
• Тема:Отечественный аналог AD9361/AD9364
• От:_4afc_

—>

Электробезопасность и ЭМС

Обсуждение вопросов электробезопасности и целостности сигналов

Модераторы раздела Rst7

• ЭМС
• Электробезопасность

• />13 июля
• Тема:Плавкие предохранители: на каком времени нормиру…
• От:Arlleex

• />13 июля
• Тема:Плавкие предохранители: на каком времени нормиру…
• От:Arlleex

—>

Управление проектами

Управление жизненным циклом проектов, системы контроля версий и т.п.

Модераторы раздела Rst7

• />30 октября, 2022
• Тема:Как тестировать разработанную электронику и встр…
• От:KBH

• />30 октября, 2022
• Тема:Как тестировать разработанную электронику и встр…
• От:KBH

—>

Нейронные сети и машинное обучение (NN/ML)

Форум для обсуждения вопросов машинного обучения и нейронных сетей

Модераторы раздела Rst7

• />28 июня
• Тема:Модуль на VHDL кусочно-линейной (семь участков) …
• От:Мур

• />28 июня
• Тема:Модуль на VHDL кусочно-линейной (семь участков) …
• От:Мур

Программируемая логика ПЛИС (FPGA,CPLD, PLD)

Последнее сообщение

—>

Среды разработки — обсуждаем САПРы

Quartus, MAX, Foundation, ISE, DXP, ActiveHDL и прочие.
возможности, удобства.

Модераторы раздела vetal />des00 />

• />Пятница в 14:41
• Тема:Gowin EDA — релизы и общие вопросы
• От:_4afc_

• />Пятница в 14:41
• Тема:Gowin EDA — релизы и общие вопросы
• От:_4afc_

—>

Работаем с ПЛИС, области применения, выбор

на чем сделать? почему не работает? кто подскажет?

Модераторы раздела vetal />des00 />

• />8 часов назад
• Тема:SYSREF для IP-CORE JESD204B
• От:CF755

• />8 часов назад
• Тема:SYSREF для IP-CORE JESD204B
• От:CF755

—>

Языки проектирования на ПЛИС (FPGA)

Verilog, VHDL, AHDL, SystemC, SystemVerilog и др.

Модераторы раздела aosp vetal des00

• />Вчера в 08:25
• Тема:Допилить передачу VHDL FT601
• От:Worldmaster

• />Вчера в 08:25
• Тема:Допилить передачу VHDL FT601
• От:Worldmaster

—>

Системы на ПЛИС — System on a Programmable Chip (SoPC)

разработка встраиваемых процессоров и периферии для ПЛИС

Модераторы раздела vetal des00 Omen_13

• />3 часа назад
• Тема:MicroBlaze MCS не компилирует
• От:1891ВМ12Я

• />3 часа назад
• Тема:MicroBlaze MCS не компилирует
• От:1891ВМ12Я

Цифровая обработка сигналов — ЦОС (DSP)

Последнее сообщение

—>

Сигнальные процессоры и их программирование — DSP

Обсуждение различных сигнальных (DSP) процессоров, возможностей, совместимости и связанных с этим тем.

Модераторы раздела des00

• />18 июля
• Тема:Драйвера и софт для SUP 2000 от SoftBaugh
• От:pavel1991

• />18 июля
• Тема:Драйвера и софт для SUP 2000 от SoftBaugh
• От:pavel1991

—>

Алгоритмы ЦОС (DSP)

Обсуждение вопросов разработки и применения (программирования) алгоритмов цифровой обработки сигналов.

Модераторы раздела des00

• />19 июля
• Тема:Подавление акустической обратной связи в система…
• От:repstosw

• />19 июля
• Тема:Подавление акустической обратной связи в система…
• От:repstosw

Микроконтроллеры (MCU)

Последнее сообщение

—>

Cредства разработки для МК

FAQ, How-to, тонкости работы со средствами разработки

Модераторы раздела haker_fox

• IAR
• Keil
• GNU/OpenSource средства разработки

• />Вчера в 12:42
• Тема:Ошибки Error: L6218E: Undefined symbol
• От:Olmsky

• />Вчера в 12:42
• Тема:Ошибки Error: L6218E: Undefined symbol
• От:Olmsky

—>
Модераторы раздела haker_fox

• STM
• NXP
• Microchip (Atmel)
• TI, Allwinner, GigaDevice, Nordic, Espressif и другие

• />6 минут назад
• Тема:stm32 Cube IDE обновление 1.13.
• От:Obam

• />6 минут назад
• Тема:stm32 Cube IDE обновление 1.13.
• От:Obam

—>

RISC-V

Микроконтроллеры на базе ядер RISC-V, RISC-X

Модераторы раздела haker_fox

• />19 июля
• Тема:Таблица векторов прерываний
• От:makc

• />19 июля
• Тема:Таблица векторов прерываний
• От:makc

—>
Модераторы раздела haker_fox

• />Понедельник в 02:21
• Тема:Чтение блока данных с SDHC карты по интерфейсу S…
• От:Romeo13Cs

• />Понедельник в 02:21
• Тема:Чтение блока данных с SDHC карты по интерфейсу S…
• От:Romeo13Cs

—>

MSP430

Модераторы раздела VAI />haker_fox />

• />23 июня
• Тема:Ghidra для MSP430
• От:Aries

• />23 июня
• Тема:Ghidra для MSP430
• От:Aries

—>

Все остальные микроконтроллеры

и все что с ними связано

Модераторы раздела haker_fox

• PIC
• MCS51
• PowerQUICC
• HC(S)08
• AVR32
• STM8
• MIPS

• />Понедельник в 21:59
• Тема:Silabs. Копирование прошивки.
• От:Obam

• />Понедельник в 21:59
• Тема:Silabs. Копирование прошивки.
• От:Obam

—>

Отладочные платы

Вопросы, связанные с отладочными платами на базе МК: заказ, сборка, запуск

Модераторы раздела haker_fox

• Arduino
• Raspberry Pi
• Rainbow
• Siberia
• EVMxxxx

• />23 июня
• Тема:China-Link, Вариант отладчика из Китая
• От:nibelung

• />23 июня
• Тема:China-Link, Вариант отладчика из Китая
• От:nibelung

Печатные платы (PCB)

Последнее сообщение

—>

Разрабатываем ПП в САПР — PCB development

FAQ, вопросы проектирования в ORCAD, PCAD, Protel, Allegro, Spectra, DXP, SDD, WG и др.

Модераторы раздела SergM />fill />

• Библиотеки компонентов
• Altium Designer, DXP, Protel
• P-CAD 200x howto
• Эремекс, Delta Design
• Cadence
• Примеры
• Zuken CADSTAR
• Siemens EDA — Xpedition, PADS (ex. Mentor)
• Бесплатные САПР: KiCAD, EasyEDA, EAGLE и др.

• />1 час назад
• Тема:1 компонент для одного типоразмера всех номинало…
• От:Uladzimir

• />1 час назад
• Тема:1 компонент для одного типоразмера всех номинало…
• От:Uladzimir

—>

Работаем с трассировкой

тонкости PCB дизайна, от Spectra и далее.

Модераторы раздела fill

• />9 июля
• Тема:Вопрос по трассировке
• От:Uladzimir

• />9 июля
• Тема:Вопрос по трассировке
• От:Uladzimir

—>

Изготовление ПП — PCB manufacturing

Фирмы, занимающиеся изготовлением, качество, цены, сроки

Модераторы раздела fill

• ПСБ Технолоджи
• ТеПро
• PS-Electro
• Резонит
• PCB Professional
• Абрис
• ОАО "НИЦЭВТ"
• ООО "М-Плата"
• в домашних условиях

• />13 июля
• Тема:Обсуждение Резонит
• От:Siv21

• />13 июля
• Тема:Обсуждение Резонит
• От:Siv21

Сборка РЭУ

Последнее сообщение

—>

Пайка и монтаж

вопросы сборки ПП, готовых изделий, а также устранения производственных дефектов

• />Суббота в 11:24
• Тема:Печь для пайки SMD T-962
• От:ZodiaK

• />Суббота в 11:24
• Тема:Печь для пайки SMD T-962
• От:ZodiaK

—>

Корпуса

обсуждаем какие есть копруса, где делать и прочее

• />18 июля
• Тема:Разница между TSSOP-8 и SOIC-8
• От:gerber

• />18 июля
• Тема:Разница между TSSOP-8 и SOIC-8
• От:gerber

—>

Вопросы надежности и испытаний

расчеты, методики, подбор компонентов

• />19 марта
• Тема:Поверка контрольно-измерительного оборудования
• От:HardEgor

• />19 марта
• Тема:Поверка контрольно-измерительного оборудования
• От:HardEgor

Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника

Последнее сообщение

—>

Вопросы аналоговой техники

разработка аналоговых схем, моделирование схем в SPICE, расчёты и анализ, выбор элементной базы

Модераторы раздела Alexandr rloc ViKo Tanya Егоров

• />3 часа назад
• Тема:Выбор опорного напряжения и схемы обвязки АЦП пр…
• От:UART

• />3 часа назад
• Тема:Выбор опорного напряжения и схемы обвязки АЦП пр…
• От:UART

—>

Цифровые схемы, высокоскоростные ЦС

High Speed Digital Design

Модераторы раздела rloc

• />5 июля
• Тема:XDS110 EnergyTrace: TMDSEMU110-ETH нужна схема
• От:UART

• />5 июля
• Тема:XDS110 EnergyTrace: TMDSEMU110-ETH нужна схема
• От:UART

—>

RF & Microwave Design

wireless технологии и не только

Модераторы раздела rloc />l1l1l1 />

• />1 час назад
• Тема:Еще раз — про маленькие китайские усилочки
• От:rloc

• />1 час назад
• Тема:Еще раз — про маленькие китайские усилочки
• От:rloc

—>

Метрология, датчики, измерительная техника

Все что связано с измерениями: измерительные приборы (осциллографы, анализаторы спектра и пр.), датчики, обработка результатов измерений, калибровка, технологии измерений и др.

Модераторы раздела rloc ViKo Tanya

• />15 часов назад
• Тема:лазерный дальномер
• От:spirit_1

• />15 часов назад
• Тема:лазерный дальномер
• От:spirit_1

—>

АВТО электроника

особенности электроники любых транспортных средств: автомашин и мотоциклов, поездов, судов и самолетов, космических кораблей и летающих тарелок.

Модераторы раздела rloc />Vasily_ />

• />2 июля
• Тема:Провод для автомобильного компрессора
• От:byRAM

• />2 июля
• Тема:Провод для автомобильного компрессора
• От:byRAM

—>

Умный дом

Модераторы раздела rloc

• />18 апреля
• Тема:Анализ Яндекс Станции
• От:jcxz

• />18 апреля
• Тема:Анализ Яндекс Станции
• От:jcxz

—>

3D печать

3D принтеры, наборы, аксессуары, ПО

Модераторы раздела rloc

• />5 июля
• Тема:Демонстрация работы моего 3D-принтера
• От:vov4ick

• />5 июля
• Тема:Демонстрация работы моего 3D-принтера
• От:vov4ick

—>

Робототехника

Модели, классификация, решения, научные исследования, варианты применения

Модераторы раздела rloc

• />28 июня
• Тема:Минималистичный Форт компьютер на TTL логике (ди…
• От:KPG

• />28 июня
• Тема:Минималистичный Форт компьютер на TTL логике (ди…
• От:KPG

—>

Ремонт и отладка

обсуждение вопросов ремонта и отладки различных устройств и готовых изделий

Модераторы раздела rloc />Herz />

• />20 июля
• Тема:Ремонт осциллограф Rigol DS1074Z
• От:ded2016

• />20 июля
• Тема:Ремонт осциллограф Rigol DS1074Z
• От:ded2016

Силовая электроника — Power Electronics

Последнее сообщение

—>

Силовая Преобразовательная Техника

Источники питания электронной аппаратуры, импульсные и линейные регуляторы. Топологии AC-DC, DC-DC преобразователей (Forward, Flyback, Buck, Boost, Push-Pull, SEPIC, Cuk, Full-Bridge, Half-Bridge). Драйвера ключевых элементов, динамика, алгоритмы управления, защита. Синхронное выпрямление, коррекция коэффициента мощности (PFC)

Модераторы раздела Herz />Егоров />

• />18 июля
• Тема:Помогите определиться со схемой инверторного ста…
• От:MPetrovich

• />18 июля
• Тема:Помогите определиться со схемой инверторного ста…
• От:MPetrovich

—>

Обратная Связь, Стабилизация, Регулирование, Компенсация

Организация обратных связей в цепях регулирования, выбор топологии, обеспечение стабильности, схемотехника, расчёт

Модераторы раздела Herz />Егоров />

• />11 июля
• Тема:Писк трансформатора Flyback при малой нагрузке
• От:UART

• />11 июля
• Тема:Писк трансформатора Flyback при малой нагрузке
• От:UART

—>

Первичные и Вторичные Химические Источники Питания

Li-ion, Li-pol, литиевые, Ni-MH, Ni-Cd, свинцово-кислотные аккумуляторы. Солевые, щелочные (алкалиновые), литиевые первичные элементы. Применение, зарядные устройства, методы и алгоритмы заряда, условия эксплуатации. Системы бесперебойного и резервного питания

Модераторы раздела Herz />Егоров />

• />28 июня
• Тема:13s4p лития титанат 160А спроектировать балансир
• От:Plain

• />28 июня
• Тема:13s4p лития титанат 160А спроектировать балансир
• От:Plain

—>

Высоковольтные Устройства — High-Voltage

Высоковольтные выпрямители, умножители напряжения, делители напряжения, высоковольтная развязка, изоляция, электрическая прочность. Высоковольтная наносекундная импульсная техника

Модераторы раздела Herz

• />19 часов назад
• Тема:Защита и регулировка входа осциллографа от высок…
• От:ded2016

• />19 часов назад
• Тема:Защита и регулировка входа осциллографа от высок…
• От:ded2016

—>

Электрические машины, Электропривод и Управление

Электропривод постоянного тока, асинхронный электропривод, шаговый электропривод, сервопривод. Синхронные, асинхронные, вентильные электродвигатели, генераторы

Модераторы раздела Herz

• />Суббота в 17:28
• Тема:Запуск асинхронного двигателя с помощью ЛАТР
• От:khach

• />Суббота в 17:28
• Тема:Запуск асинхронного двигателя с помощью ЛАТР
• От:khach

—>

Индукционный Нагрев — Induction Heating

Технологии, теория и практика индукционного нагрева

Модераторы раздела Herz

• />30 мая
• Тема:Какое может быть количество индукторов для индук…
• От:Лапух

• />30 мая
• Тема:Какое может быть количество индукторов для индук…
• От:Лапух

—>

Системы Охлаждения, Тепловой Расчет – Cooling Systems

Охлаждение компонентов, систем, корпусов, расчёт параметров охладителей

Модераторы раздела Herz

• />30 июня
• Тема:Сравнение экспериментальных данных с расчетом
• От:ChristinaChadzynski

• />30 июня
• Тема:Сравнение экспериментальных данных с расчетом
• От:ChristinaChadzynski

—>

Моделирование и Анализ Силовых Устройств – Power Supply Simulation

Моделирование силовых устройств в популярных САПР, самостоятельных симуляторах и специализированных программах. Анализ устойчивости источников питания, непрерывные модели устройств, модели компонентов

Модераторы раздела Herz />Егоров />

• />27 июня
• Тема:Модель источника питания драйверов + датчика ток…
• От:SAVC

• />27 июня
• Тема:Модель источника питания драйверов + датчика ток…
• От:SAVC

—>

Компоненты Силовой Электроники — Parts for Power Supply Design

Силовые полупроводниковые приборы (MOSFET, BJT, IGBT, SCR, GTO, диоды). Силовые трансформаторы, дроссели, фильтры (проектирование, экранирование, изготовление), конденсаторы, разъемы, электромеханические изделия, датчики, микросхемы для ИП. Электротехнические и изоляционные материалы.

Модераторы раздела Herz />Егоров />

• />10 часов назад
• Тема:Соединители аналоги СНЦ23
• От:byRAM

• />10 часов назад
• Тема:Соединители аналоги СНЦ23
• От:byRAM

Интерфейсы

Последнее сообщение

—>

Форумы по интерфейсам

все интерфейсы здесь

• ISDN/G.703/E1
• ISA/PCI/PCI-X/PCI Express
• Wireless/Optic
• RS232/LPT/USB/PCMCIA/FireWire
• Fast Ethernet/Gigabit Ethernet/FibreChannel
• Интерфейсы для "интеллектуального дома"
• от ТТЛ до LVDS здесь
• IDE/ATA/SATA/SAS/SCSI/CF
• Аудио/Видео интерфейсы
• Сотовая связь и ее приложения
• FAQ по XPort/WiPort
• Controller Area Network (CAN)

• />Вчера в 20:15
• Тема:USB 3 и USB Type-C
• От:Vasily_

• />Вчера в 20:15
• Тема:USB 3 и USB Type-C
• От:Vasily_

Поставщики компонентов для электроники

Последнее сообщение

—>

Поставщики всего остального

от транзисторов до проводов

• />4 июля
• Тема:Ищу основного поставщика вместо Электронщика.
• От:vervs

• />4 июля
• Тема:Ищу основного поставщика вместо Электронщика.
• От:vervs

—>

Компоненты

Закачка тех. документации, обмен опытом, прочие вопросы.

• Тех. документация
• Микросхемы
• Транзисторы
• Диоды
• Резисторы
• Средства индикации

• />19 июля
• Тема:Отечественный разъем для Ethernet канала
• От:sio83

• />19 июля
• Тема:Отечественный разъем для Ethernet канала
• От:sio83

Майнеры криптовалют и их разработка, BitCoin, LightCoin, Dash, Zcash, Эфир

Последнее сообщение

—>

Обсуждение Майнеров, их поставки и производства

наблюдается очень большой спрос на данные устройства.

• />25 апреля
• Тема:Ремонт Асиков
• От:mantech

• />25 апреля
• Тема:Ремонт Асиков
• От:mantech

Дополнительные разделы — Additional sections

Последнее сообщение

—>

Встречи и поздравления

Предложения встретиться, поздравления участников форума и обсуждение мест и поводов для встреч.

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• />10 мая
• Тема:С Днём Великой Победы!
• От:Chenakin

• />10 мая
• Тема:С Днём Великой Победы!
• От:Chenakin

—>

Ищу работу

ищу работу, выполню заказ, нужны клиенты — все это сюда

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• />38 минут назад
• Тема:Радиомонтажник на дому Москва. метро Фонвизинска…
• От:shakov

• />38 минут назад
• Тема:Радиомонтажник на дому Москва. метро Фонвизинска…
• От:shakov

—>

Предлагаю работу

нужен постоянный работник, разовое предложение, совместные проекты, кто возьмется за работу, нужно сделать.

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• />3 часа назад
• Тема:(г.Москва) монтаж-сборка 120 изделий (230тыс.руб…
• От:ТМТ2315

• />3 часа назад
• Тема:(г.Москва) монтаж-сборка 120 изделий (230тыс.руб…
• От:ТМТ2315

—>

Куплю

микросхему; устройство; то, что предложишь ты 🙂

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• />Вчера в 10:53
• Тема:Куплю мультиметр 6.5 разряда с DualDisplay
• От:SlavaV

• />Вчера в 10:53
• Тема:Куплю мультиметр 6.5 разряда с DualDisplay
• От:SlavaV

—>

Продам

есть что продать за деньги, пиво, даром ?
Реклама товаров и сайтов также здесь.

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• />14 часов назад
• Тема:Б.у аппаратура из Китая
• От:Baza

• />14 часов назад
• Тема:Б.у аппаратура из Китая
• От:Baza

—>

Объявления пользователей

Тренинги, семинары, анонсы и прочие события

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров КОМПЭЛ Walrus

• />Вчера в 12:36
• Тема:Новые RST-7K5/15K – мощные и надежные ИП от MEAN…
• От:КОМПЭЛ

• />Вчера в 12:36
• Тема:Новые RST-7K5/15K – мощные и надежные ИП от MEAN…
• От:КОМПЭЛ

—>

Общение заказчиков и потребителей электронных разработок

Обсуждение проектов, исполнителей и конкурсов

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 haker_fox iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• />23 мая
• Тема:Сайты для удаленной работы, фриланса
• От:rmDAC

• />23 мая
• Тема:Сайты для удаленной работы, фриланса
• От:rmDAC

Как сделать пьезоэлемент: Как сделать пьезоэлемент

Нет недостатка в сенсационных публикациях, приписывающих чудодейственные возможности пьезоэлектричеству. Так на свет появился пьезоэлектрический генератор. Сначала первого поколения, потом второго, сегодня в лаборатории уже испытывают восьмую версию. То, что пьезоэлемент не является источником энергии, — очевидно.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

• Пьезозажигалка ремонт своими руками
• Пьезокерамические источники высокого напряжения
• Как увеличить громкость пьезо пищалки
• Добываем электричество из пьезоэлемента
• Пьезоэлемент как источник высокого напряжения
• ВЕЧНАЯ ЗАЖИГАЛКА ДЛЯ КУХНИ*как сделать*
• Почему постоянно щелкает и не отключается автоподжиг газовой плиты или панели

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как работает пьезо зажигалка. что внутри.

Пьезозажигалка ремонт своими руками

Пьезоэлектрические кристаллы проявляют пьезоэлектрический эффект. Этот эффект имеет два свойства: Первый — прямой пьезоэлектрический эффект, который означает, что материал обладает способностью превращать механическую деформацию в электрический заряд.

Второй — обратный эффект, при котором приложенный электрический потенциал преобразуется в механическую энергию деформации. Пьезоэлемент зажигалки — образец этого эффекта. Пьезоэлектрическая пластина представляет собой устройство, которое использует пьезоэлектрический эффект для измерения давления, ускорения, деформации или силы путем преобразования их в электрический заряд. Пьезоэлектричество — это электричество, генерируемое пьезоэлементом, эффект которого называется пьезоэлектрическим эффектом.

Это способность некоторых материалов генерировать напряжение переменного тока переменного тока при механическом напряжении или вибрации или вибрировать при воздействии переменного напряжения или и то и другое. Наиболее распространенным пьезоэлектрическим материалом является кварц. Этот эффект оказывает определенная керамика, соли Рошеля и другие другие твердые вещества. Когда звуковая волна ударяет по одной или обеим сторонам пластин, пластины вибрируют.

Кристалл поднимает эту вибрацию, что приводит к слабому напряжению переменного тока. Следовательно, между двумя металлическими пластинами возникает напряжение переменного тока, с формой волны, подобной форме звуковых волн.

И наоборот, если к пластинам подается сигнал переменного тока, это заставляет кристалл вибрировать синхронно с сигнальным напряжением. В результате металлические пластины также вибрируют и создают акустические помехи.

Это простое в исполнении и полезное в быту устройство позволяет добывать огонь всего одним щелчком. Огонь образуется из-за возгорания газа при контакте с электрическим разрядом, производимым пьезоэлементом зажигалки при нажатии на соответствующую клавишу. В пластмассовом корпусе находится блок пьзоэлемента и провода, которые используются как электроды.

Основа — это блок пьезоэлемента, который отправляет от кнопки силу давления на сам пьезоэлемент. Основная составляющая пьезоэлемента — пьезокристалл. Это пластинка, вырезанная из кварцевого кристалла. Ее функция — механическую деформацию превращать в электрическое напряжение. Пластинка очень твердая, способна выдержать значительные изгибы и сжатия и выдавать высокое напряжение.

При плавном нажатии на кристалл, выдаваемое напряжение будет невелико, но оно будет длительным. При нажатии на кристалл с той же силой, но быстро и мгновенно — выдаваемое напряжение сильнее, но оно будет моментальным. Поэтому для создания искры в пьезозажигалке используется это свойство кристалла.

Для изменения силы удара с плавного на резкий в зажигалке имеется механизм: упругая пружина, которая находится под кнопкой пьезозажигалки.

Нажимая на кнопку — сжимается и пружина. После нажатия на кнопку до конца — пружина отодвигает рычажок, на который она опирается. После этого пружина резко распрямляется.

На другом конце пружины расположен металлический молоточек, который при раскрытии пружины с огромной скоростью ударяет в кристалл. На обратной стороне кристалла имеется металлическая подкладка, которая не дает кристаллу сдвинуться от движения молоточка. В результате получается мгновенный и сильный удар по кристаллу, который вызывает искру. Сразу же появляется логичный вопрос: а зачем индивиду со здоровой нервной системой ломать свой смартфон?

Ситуация может быть разной. Кто-то желает сдать телефон по гарантии, так как он ему уже разонравился. Кто-то просто решил приколоться над дружком. Разряд тока, произведенный пьезоэлементом зажигалки, может сломать смартфон. При таком воздействии телефон откажется работать.

При этом никаких видимых повреждений или оплавленных элементов не будет. Теперь вы можете с радостью нести сломанный гаджет в салон и требовать возврата денег.

В сервисном центре ничего не должны понять. Не знаю почему, но даже после 50 ударов слабым током кнопочный телефон продолжил исправно функционировать. Сначала берем бутылку от лекарства и делаем отверстие для того чтобы вставить туда корпус авторучки, далее с использованием термоклея делаем соединение герметичным.

Настоящего электрошокера сделать не получится, а вот подшутить над одноклассниками — вполне реально. Потребуется: — пьезоэлемент вынутый из зажигалки , — металлическая ручка, — фольга, — пассатижи. Разбираем ручку, все детали ручки должны быть металлические. Выводной провод тока пьезоэлемента подкручиваем и вставляем в стержень пасты. И далее собираем, как показано на видео. А дальше можете подшутить над другом — предложить ему попользоваться вашей ручкой. Ток будет слабым, а эффект от неожиданности — очень сильным!

Пьезоэлектрики — диэлектрики, в которых происходит пьезоэффект, то есть те диэлектрики, которые могут под действием деформации индуцировать электрический заряд на своей поверхности прямой пьезоэффект или под влиянием внешнего электрического поля деформироваться обратный пьезоэффект.

Оба эффекта открыты братьями Жаком и Пьером Кюри в — годах. Пьезоэлектрики широко применяются в современной технике как элементы датчиков например давления. Существуют пьезоэлектрические детонаторы, источники звука большой мощности, миниатюрные трансформаторы, кварцевые резонаторы для высокостабильных генераторов частоты, пьезокерамические фильтры, ультразвуковые линии задержки и другое. Наиболее широкое применение в этих целях кроме кристаллического кварца получила поляризованная пьезокерамика, изготовленная из поликристаллических сегнетоэлектриков, изготовленные из цирконата-титаната свинца.

Понять этот процесс проще всего на примере пьезоэлемента в зажигалке, который представляет собой маленький кристалл кварца, обладающий пьезоэлектрическими свойствами. Если приложить к такому кристаллу напряжение, то происходит деформация кристаллической решётки и изменение размеров кристалла. Так происходит прямой пьезоэффект.

Если сжать или растянуть кристалл кварца, то на его поверхности образуется напряжение. Это так называемый обратный пьезоэффект. Пьезоэлементы, которые под действием деформации индуцируют электрический заряд, уже давно используют для того, чтобы преобразовать механическую энергию в электричество.

Например, на танцполах, и на автомобильных парковках. Однако уверяем, что потенциал данных материалов этим не ограничивается. Например, европейские ученые представили свою разработку на конференции International Electron Devices Meeting. Они продемонстрировали прототип устройства с габаритами микромашины.

Для этого они применили в качестве пьезоэлемента нитрид алюминия вместо традиционного цирконат-титаната свинца. Этот прототип выполняет функцию беспроводного датчика температуры, который впитывает энергию от всевозможных вибраций и передает данные на базовую станцию каждые 15 секунд.

Сегодня установка на реактивные самолеты пьезопреобразователей позволяет экономить до 30 процентов топлива за счет колебаний фюзеляжа и крыльев самолета. Нетрудно предположить, что подобные разработки будут появляться все чаще. Сфера их применения в перспективе значительно расширится. Эксперты смело говорят о том, что в ближайшее время вообще исчезнет нехватка мощностей.

Ведь, если есть пьезоэлемент, то можно извлекать электроэнергию из движущихся автомобилей и идущих людей. Даже по скромным подсчетам получается, что с десяти километров двухполосной пьезодороги можно будет получить примерно пять мегаватт в час! Чтобы иметь представление, насколько это много, достаточно вспомнить, что именно столько вырабатывает первая атомная станция в Обнинске. Принцип поджигания, основанный на пьезоэффекте от греч. Это явление, открытое братьями Жаком и Пьером Кюри в г, заключается в том, что при сдавливании монокристаллов некоторых веществ на их гранях возникают электрические заряды.

Такой монокристалл заменяет в конструкции зажигалки кремень. Пьезоэлемент в зажигалке представляет собой маленький кристалл кварца, наделенный пьезоэлектрическими свойствами.

Когда к кристаллу прилагается напряжение, кристаллическая решетка деформируется и меняются размеры кристалла. Это называется прямым пьезоэффектом. И, наоборот, при растяжении или сжатии кристалла кварца на его поверхности образуется напряжение. Этот явление называется обратным пьезоэффектом. Слабый удар по кристаллу кварца, разположенному в зажигалке, порождает напряжение в несколько сотен вольт. Так происходит электрический пробой, и между электродами проскакивает искра.

Газ загорается. К слову сказать, пеьезозажигалка — это наукоемкое изделие, детище высоких технологий второй половины ХХ века и является своего рода мини- электростанцией … на ладони. В самом деле, не чудо ли, когда нажатие пальца на клавишу силой всего Н напрямую преобразуется в высокое напряжение тысяч Вольт?

Более того, это практически неиссякаемый источник энергии, срок службы пьезоэлементов такого механизма не менее 12 лет! Эти зажигалки не нуждаются в источниках энергии или других расходных материалах кроме газа конечно же. Пьезоэлектричество генерируется в ходе инновационного процесса, в котором не используются стандартные электрические провода. Вместо этого искру получают при помощи естественных сил.

Воспламенитель пьезо очень надежен. Пьезоэлектричесво не использует электрические соединения, хотя во многих приборах для получения искры в определенном месте используют провода. Для воспламенения в таких приборах обычно нужно нажать на кнопку. Они достаточно эффективны, просты в использовании, прочны и требуют минимального ухода. Пьезозажигалки, как правило, живут намного дольше зажигалок механических.

Секрет их долголетия заключается в отсутствии трения элементов. Однако, если с пьезоэлементом что-то случилось, починить его вам не удастся. Заметим, однако, что выход из строя пьезоэлемента — явление очень редкое.

Пьезокерамические источники высокого напряжения

Самое подробное описание: пьезозажигалка ремонт своими руками от профессионального мастера для своих читателей с фотографиями и видео из всех уголков сети на одном ресурсе. Ремонт зажигалки IMCO super-triplex В этом видео показано как отремонтировать зажигалку если у Вас не крутитс. Первая поломка зажигалки!

Обзор вскрытие и расчленение зажигалки с целью достать из неё Пьезоэлемент как источник высокого напряжения | all-audio.pro Можно ли.

Как увеличить громкость пьезо пищалки

Пьезоэлектрические кристаллы проявляют пьезоэлектрический эффект. Этот эффект имеет два свойства: Первый — прямой пьезоэлектрический эффект, который означает, что материал обладает способностью превращать механическую деформацию в электрический заряд. Второй — обратный эффект, при котором приложенный электрический потенциал преобразуется в механическую энергию деформации. Пьезоэлемент зажигалки — образец этого эффекта. Пьезоэлектрическая пластина представляет собой устройство, которое использует пьезоэлектрический эффект для измерения давления, ускорения, деформации или силы путем преобразования их в электрический заряд. Пьезоэлектричество — это электричество, генерируемое пьезоэлементом, эффект которого называется пьезоэлектрическим эффектом. Это способность некоторых материалов генерировать напряжение переменного тока переменного тока при механическом напряжении или вибрации или вибрировать при воздействии переменного напряжения или и то и другое. Наиболее распространенным пьезоэлектрическим материалом является кварц.

Добываем электричество из пьезоэлемента

Существуют однослойные, двухслойные и многослойные пьезокристаллы. Если их растянуть или сжать, они генерируют электричество. В —е года в СССР изучением пьезоэлектричества занимался Всесоюзный научно-исследовательский институт пьезооптического минерального сырья , который издавал ежегодные научные труды. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии , проверенной 19 марта ; проверки требуют 11 правок.

Нажимая на кнопку, я даю согласие на обработку своих персональных данных.

Пьезоэлемент как источник высокого напряжения

Конструктивно пьезоэлемент представляет из себя пьезокерамику с нанесенными электродами. Пьезоэлементы могут быть разнообразной формы: в виде дисков, колец, трубок, пластин, сфер и др. Для вибраторов и генераторов пьезоэлементы объединяют в пьезостек, чтобы достичь лучших характеристик. Пьезоэлектрические вещества пьезоэлектрики , в частности пьезокерамика, имеет то свойство, что при деформации под действием внешнего механического давления на их поверхности возникают электрические заряды. Этот эффект называется прямым пьезоэлектрическим эффектом и был открыт в г.

ВЕЧНАЯ ЗАЖИГАЛКА ДЛЯ КУХНИ*как сделать*

Войти или зарегистрироваться. Возникла такая идея создать компактный источник HV исходя из нескольких пьезоэлементов соединённых параллельно ибо стандартый пьезоэлемент от зажигалки выдаёт кВ. Основной затык в том что силу тока он зело малую выдаёт и следовательно макс. А хотелось бы получить поболе — ну хотяб вт — если из зажигалок ковырять то охренеешь сколько их нужно. Может у кого есть инфа по более мощным промышленно выпускаемым пьезоэлементам и по расчётам сборки оных с использованием промышленно выпускаемой пьезокерамики. Заранее благодарен.

Сначала нужно с помощью пинцета аккуратно извлечь пьезоэлемент из зажигалки и примерить его к ручке. Затем ручку надо.

Почему постоянно щелкает и не отключается автоподжиг газовой плиты или панели

Запросить склады. Перейти к новому. Re: Что можно сделать из пьезо-элементов от зажигалок? Меню пользователя dimmich Посмотреть профиль Отправить личное сообщение для dimmich Найти ещё сообщения от dimmich.

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Квадрокоптер летит токо в верх модель YH 1 ставка. Не взлетает квадрокоптер 1 ставка.

Дубликаты не найдены.

Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Мегапосты: Криминальный квест HR-истории Путешествия гика. Войти Регистрация. Пьезоэлектрический генератор электрической мощности Компьютерное железо Из песочницы Ажиотаж в мире в отношении создания пьезоэлектрических источников энергии до недавнего времени не отличался высоким уровнем изобретательских предложений.

Заметил что в общем она пережила полных заправок в течении 2 лет -далее клапан просто не держит газ внутри зажигалки и в течении суток газ просто из нее улетучивался что к стати не безопасно — но интересно для меня было то что сам пьезоэлемент работает и очень даже не плохо. В общем решил не филосовствовать.. Затем обрезал край по то место где находится контакт пьезо элемента отогнутый усик внутрь трубки -и после этого все это дело обточил на наждаке.

Как сделать пьезоэлемент своими руками

Что представляет собой праща Что такое палица. Как метать палицу по цели Метательное оружие: Бумеранг и Болас Как сделать лассо? Как метать боевую цепь Кошка-крюк кагинава Дротик. Метание дротика Духовое ружье Амигаса и дубльамигаса Арбалет ниндзя Стрельба из арбалета Техника стрельбы из арбалета в положении «лежа» Техника стрельбы из арбалета в положения «стоя» Изготовление простой модели арбалета ниндзя Метательное оружие.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

• Датчик вибрации своими руками
• Спиртовой пистолет из шприца и зажигалки своими руками
• Стельки — пьезогенераторы часть 2
• Добываем электричество из пьезоэлемента
• Как работает пьезоэлемент
• Как сделать пьезоэлемент своими руками

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Электрозажигалка для газа своими руками

Датчик вибрации своими руками

Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Мегапосты: Криминальный квест HR-истории Путешествия гика. Войти Регистрация. Пьезоэлектрический генератор электрической мощности Компьютерное железо Из песочницы Ажиотаж в мире в отношении создания пьезоэлектрических источников энергии до недавнего времени не отличался высоким уровнем изобретательских предложений. Например, учёные Израиля предлагают монтировать пьезоэлементы в дорожном полотне и использовать энергию проезжающих машин.

В Японии пол одного из залов метро покрыт пьезоэлементами. Эти и подобные им проекты генераторов напряжения не выдерживают никакой критики с экономической точки зрения. Причина в следующем. За один щелчок электрозажигалки, который длится примерно 0,1 наносекунды, выделяется мощность более 2 мегаватт. То есть мощность за секунду равна 0,2 ватта. Если бы можно было сделать щелчков в секунду, то получили бы мощность ватт. Мощность большая, но как сделать щелчков в секунду.

Это невозможно, но вот прижать пьезоэлемент к гладкому вращающемуся колесу 20 и более тысяч раз можно, возбуждая в нём ультразвуковые колебания. Это хотя бы доказывает ниже приведенный рисунок рис.

Тридцать ватт отбираемой от пьезоэлемента мощности ватт на грамм пьезоэлемента в непрерывном режиме при напряжении В было достаточно, чтобы питать люминесцентную лампу. Для этого энергия вращающегося колеса преобразовывается в изгибные ультразвуковые колебания камертона выполненного на одном из концов пакета Ланжевена, и затем, за счёт пьезоэффекта, в электрические колебания высокой частоты.

То есть, с помощью пьезоэлементов можно создавать не только электрические генераторы напряжения, но и генераторы мощности. Идея использовать пьезоэлектрический мотор в качестве генератора мощности рис. Причина в том, что, согласно этой идее, один тип колебаний принудительно должен возбуждаться в одной из частей пьезоэлемента.

Эту часть назовём возбудителем. Для этого, помимо механического воздействия, используется отдельный источник питания. Второй тип колебаний должен генерироваться в другой части пьезоэлемента, за счёт принудительного вращения ротора.

Эту часть пьезоэлемента назовём генератором. Испытания опытных образцов подтвердили возможность получения энергии в генераторе. Но мощность генератора должна быть в несколько раз больше мощности отбираемой от источника питания возбудителя.

Иначе в таком генераторе нет смысла. Вот как раз это долго и не получалось. Лишь только относительно недавно Вячеслав Лавриненко, изобретатель пьезоэлектрического мотора, пенсионер, работая у себя дома после тщательной подборки материалов пьезоэлемента и контактных пар смог получить полезную мощность на нагрузке в несколько раз больше, мощности, отбираемой от дополнительного источника питания. Появилась возможность часть мощности генератора направить в возбудитель и убрать дополнительный источник.

Эту задачу он решал двумя способами. По первому способу измерял амплитуду и фазу на входе возбудителя и с помощь реактивных элементов подгоняли под такую же амплитуду и фазу напряжение на выходе генератора.

То есть, как и в обычных электрических генераторах выполнялись условия баланса амплитуды и фазы. Когда эти условия были выполнены, выход замыкался с входом. По второму способу напряжение с генератора преобразовывалось в постоянное напряжение, которым питался усилитель мощности и маломощный генератор переменного напряжения.

По мере того, как удалось устойчиво получать полезную мощность в пределах 0,2 Ватта на грамм пьезоэлемента, Лавриненко обнаруживает интересный эффект, соизмеримый в физике с открытием, который он сформулировал так: В двух, совмещённых в одном теле, резонаторах взаимно перпендикулярных акустических колебаний, с частотами резонанса смещёнными друг относительно друга для создания сдвига фаз между колебаниями при их возбуждении спонтанно генерируются взаимно поперечные колебания на частоте между упомянутыми резонансными частотами при фрикционном взаимодействии тела с другим телом, например, с вращающимся колесом.

То есть, при фрикционном взаимодействии упомянутых тел существует положительная обратная связь. Появление случайных колебаний образуют эллипс, размеры которого увеличиваются при вращении колеса. Подобным образом в электрическом усилителе напряжения, охваченной положительной обратной связью спонтанно возбуждаются электрические колебания, и энергия источника постоянного напряжения преобразуется в переменное напряжение.

Зависимость этого напряжения от скорости вращения имеет вид, показанный на рис. Обнаруженный эффект значительно упрощает идею создания пьезоэлектрических генераторов мощности, причем мощность в 5 ватт на грамм пьезоэлемента становится вполне реальной. Будут ли они иметь преимущества перед электромагнитными генераторами можно будет сказать только со временем, по мере их изучения, хотя о некоторых из них можно говорить уже сейчас.

Отсутствие меди и обмоток — это надёжность в условиях повышенной влажности. Отсутствие тяжёлых металлов меди и сплавов железа — это высокие удельные параметры. Получаемый на выходе высокочастотный сигнал, легко трансформируется под любую нагрузку.

А главное преимущество, что для любых частот вращения колеса не требуется редуктор. Достаточно лишь правильно рассчитать диаметр колеса. При невозможности применения солнечных батарей, пьезоэлектрические генераторы мощности, используя энергию, мускул или ветра, могут их заменить, например, для зарядки аккумуляторов ноутбуков, планшетов и пр.

Хотя актуальность направления очевидна, для его развития требуется достаточная финансовая поддержка, которой, как и у многих проектов наших стран, пока нет.

Источник бесперебойного питания на источнике бесперебойной подачи информации Читайте на Хабре. Читают сейчас. Власти США наложили запрет на криптовалюту Дурова 4,5k Поделиться публикацией. Похожие публикации. ML-разработчик компьютерного зрения. Chudo Москва. Kuflex Можно удаленно. Fullstack разработчик. Сбербанк Ростов-на-Дону. Frontend developer. BS lab Минск. Новые Программные Системы Новосибирск. Все вакансии. AntonSor 16 февраля в 0. Так ведь Вячеслав Лавриненко, изобретатель пьезоэлектрического мотора, пенсионер собрал же.

Собрав уже не одну сотню пьезодвигателей за 20 лет, он и на коленке смог. На самом деле, после десятка проб и ошибок, действительно можно.

А расскажите пожалуйста, что там за интрига с «батарейку можно и убрать»? И убрал он ее, или в процессе? Речь идет о дополнительном источнике питания для возбуждения колебаний в пьезоелементе. Изобретателю удалось его убрать. Тогда же получается вечный двигатель, о котором говорили ниже. Отключать можно источник питания дополнительного возбуждения, основной источник работы — механический — никуда не девается :.

Теперь понял. Меня заклинило на термине «мотор». В то время, как описывается, видимо, генератор. Вячеслав Лавриненко, изобретатель пьезоэлектрического мотора, пенсионер Похоже, что он с института этим занимался полагаю что это тот-же Вячеслав Лавриненко. Не думаю, что наличие пенсии его как-то характеризует.

Его патенты хорошо отражают высокий уровень опыта и профессиональный подход. Artoo-Detoo 17 февраля в 0. Много лет назад встречал вопрос: почему пьезоэлементы не применяют в малогабаритных ДВС вместо магнетто. Ответ оказался простым: ресурс пьезоэлемента настолько мал, что в ДВС исчерпается за несколько минут. Об этом Черток писал в своей книге «Ракеты и люди» 2-я книга.

У него как раз была идея заменить тяжёлые и сложные магнетто на пьезоэлементы дело было в е годы , тем самым сделав большое доброе дело для авиации… но, как говорится: «не взлетело». Курчасов его сильно огорчил описанием и характеристиками пьезоэлементов на тот момент это была сегнетовая соль , на этом дело и кончилось. Как я понял, с тех времён хоть и не стоял на месте прогресс, но ничего принципиально более выносливого в этом направлении не придумали и не открыли.

Появилась возможность часть мощности генератора направить в возбудитель и убрать дополнительный источник питания. Я надеюсь что меня подвело зрение а не мозг. Это не совсем ошибка. Почитайте комментарий выше. Самая мякотка в следующей фразе. Если ее не объяснить, то действительно может сложиться превратное отношение.

А объяснения, наверное, не будет. Дейстивительно создавалось впечатление очередного «вечного двигателя». Объяснения в абзаце выше обсуждаемого — » Для этого, помимо механического воздействия, используется отдельный источник питания. То есть основной источник энергии для генератора — это механический.

Но для повышения эффективности насколько я понял необходимо еще и слегка возбуждать пьезоэлемент электрическим сигналом синхронно с механическим воздействием. И как раз источник этого дополнительного возбуждения и имеется в виду. Механическое воздействие для выработки энергии как было так и остается — с приводом от педалей, паротурбины, водяного колеса и т.

Спиртовой пистолет из шприца и зажигалки своими руками

Обороняться в закрытом пространстве от неожиданно напавшего человека достаточно сложно. Например, чем остановить грабителя в лифте? Еще и срок дадут. Поэтому оптимальным вариантом станет электрошокер , который, кстати, можно и самостоятельно изготовить.

В Японии пол одного из залов метро покрыт пьезоэлементами. Если бы можно было сделать щелчков в секунду, то получили.

Стельки — пьезогенераторы часть 2

Самое подробное описание: пьезозажигалка ремонт своими руками от профессионального мастера для своих читателей с фотографиями и видео из всех уголков сети на одном ресурсе. Ремонт зажигалки IMCO super-triplex В этом видео показано как отремонтировать зажигалку если у Вас не крутитс. Первая поломка зажигалки! Пришлось оптимизировать, то есть убрать лишние детали, для его нормальной работы. Когда распаковывал зажигалку заметил, что внутри что-то гремит. И решил разобрать посмотреть, что там. Повесть о том, какую зажигалку стоит купит. Как можно отремонтировать пьезо элемент в кухонной газовой зажигалке.

Добываем электричество из пьезоэлемента

Сейчас уже никого не удивить электронным будильником, микрокалькулятором с жидкокристаллическим индикатором или музыкальной поздравительной открыткой. Более того, их все чаще выбрасывают из-за неисправностей, морального или физического старения, севшей батарейки. Но этим достижениям технического прогресса можно найти прекрасное применение в учебном процессе. Речь пойдет о пьезоэлементах и поляроидных пленках.

Что представляет собой праща Что такое палица. Как метать палицу по цели Метательное оружие: Бумеранг и Болас Как сделать лассо?

Как работает пьезоэлемент

Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Мегапосты: Криминальный квест HR-истории Путешествия гика. Войти Регистрация. Пьезоэлектрический генератор электрической мощности Компьютерное железо Из песочницы Ажиотаж в мире в отношении создания пьезоэлектрических источников энергии до недавнего времени не отличался высоким уровнем изобретательских предложений. Например, учёные Израиля предлагают монтировать пьезоэлементы в дорожном полотне и использовать энергию проезжающих машин.

Как сделать пьезоэлемент своими руками

Мы постараемся ответить на вопрос: ремонт газовой пьезозажигалки своими руками по рекомендациям подлинного мастера с максимально подробным описанием. Решил показат. Сломалась газовая зажигалка для плиты, перестала щелкать пьеза.. Это устраняется в течении 10 минут и у нас. Что делать, если электрозажигалка для газовой плиты перестала работать? Батарейка в порядке, но не работает.

Как сделать простейший электрогенератор из дешевых пьезоэлементов. Несколько рабочих Занимательная физика своими руками.

Заметил что в общем она пережила полных заправок в течении 2 лет -далее клапан просто не держит газ внутри зажигалки и в течении суток газ просто из нее улетучивался что к стати не безопасно — но интересно для меня было то что сам пьезоэлемент работает и очень даже не плохо. В общем решил не филосовствовать.. Затем обрезал край по то место где находится контакт пьезо элемента отогнутый усик внутрь трубки -и после этого все это дело обточил на наждаке.

Сегодня покажу как сделать интересный мощный пистолет работающий от паров спирта из шприца и зажигалки с пьезоэлементом своими руками. Такой пистолет при кажущейся простоте и игрушечности от капли спирта может пробить алюминиевую баночку от пива. Сделать подобный спиртовой пистолет довольно просто и быстро, давайте приступим. Берём шприц, рассверливаем в наконечнике где должна вставляться игла отверстие немного большего диаметра.

Вам не нужно тратить пару сотен баксов на электронные барабаны, вы можете изготовить ее своими руками. Вот что вам нужно:.

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками. Не более одного письма в день. Войти Чужой компьютер. В гостях у Самоделкина!

Пьезоэлектричество, силы и жесткость; &

Электрические требования для работы с пьезоэлементом

Общие сведения
При работе значительно ниже резонансной частоты пьезопривод ведет себя как конденсатор: смещение привода пропорционально накопленному заряду (оценка первого порядка). Емкость привода зависит от площади и толщины керамики, а также от свойств ее материала. Для пьезоприводов, которые собраны из тонких ламинарных пластин из электроактивного керамического материала, электрически соединенных параллельно, емкость также зависит от количества слоев.

Емкость слабых сигналов актуатора стека можно оценить по формуле:

C = емкость [Ф (Ас/В)]

n = количество слоев =

ε ₃₃ T = диэлектрическая проницаемость [As/Vm]

A = площадь поверхности электрода одного слоя [м

d _S = расстояние между отдельными электродами (толщина слоя) [м ]
I ₀ = длина привода

Уравнение показывает, что для данной длины привода емкость увеличивается пропорционально квадрату числа слоев. Следовательно, емкость пьезоактюатора, состоящего из слоев толщиной 100 мкм, в 100 раз больше емкости актуатора со слоями толщиной 1 мм, если два актуатора имеют одинаковые размеры. Хотя привод с более тонкими слоями потребляет в 100 раз больше тока, требования к мощности двух приводов в этом примере примерно одинаковы. Высоковольтные и низковольтные усилители PI в этом каталоге разработаны с учетом требований соответствующих типов приводов.

Статическая работа
При электрическом заряде количество энергии, хранящейся в пьезоактуаторе, составляет E = (1/2) CU 2 Каждое изменение заряда (и, следовательно, смещения) керамики PZT требует
тока i :

Отношение тока и напряжения для пьезоэлектрического привода

Q = заряд [кулон (As)]

U = напряжение [В]

Для статической работы необходимо подавать только ток утечки. Высокое внутреннее сопротивление снижает токи утечки до уровня микроампер или меньше. Даже при внезапном отключении от источника питания заряженный привод не совершит резкого движения, а очень медленно вернется к своим незаряженным размерам.

Для медленных изменений положения требуется только очень малый ток.

Пример: Усилитель с выходным током 20 А может полностью растянуть привод на 20 нФ за одну секунду. Подходящие усилители можно найти с помощью Руководства по выбору управляющей электроники.

Примечание
Значения емкости актуатора, указанные в таблицах технических данных, являются значениями слабого сигнала (измерены при 1 В, 1000 Гц, 20 C, без нагрузки) Емкость пьезокерамики изменяется в зависимости от амплитуды, температуры и нагрузки, до 200 % от значения без нагрузки, слабого сигнала, комнатной температуры. Для получения подробной информации о требованиях к питанию см. кривые частотной характеристики усилителя в разделе «Пьезодрайверы и контроллеры нанопозиционирования».

Динамический режим (линейный)
Пьезоприводы могут обеспечивать ускорение в тысячи g и идеально подходят для динамических приложений.

На динамику пьезосистемы позиционирования влияют несколько параметров:

• Скорость нарастания [В/с] и максимальный ток усилителя ограничивают рабочую частоту пьезосистемы.
• Если от усилителя поступает достаточная электрическая мощность, максимальная частота возбуждения может быть ограничена динамическими силами (динамический режим).
• В режиме обратной связи максимальная рабочая частота также ограничена фазовой и амплитудной характеристикой системы. Эмпирическое правило: чем выше резонансная частота системы, тем лучше фазовая и амплитудная характеристика и тем выше максимальная используемая частота. Полоса пропускания датчика и производительность сервоконтроллера (цифровые и аналоговые фильтры, алгоритм управления, полоса пропускания сервопривода) определяют максимальную рабочую частоту пьезоэлектрической системы.
• При непрерывной работе тепловыделение также может ограничивать рабочую частоту.

Долгосрочный средний ток, необходимый для синусоидальной работы

Пиковой ток, необходимый для синусоидальной работы

Максимум с трансфер с Триугулярной формой. , как функция предела выходного тока усилителя

i _a * = средний ток источника/приемника усилителя [A]

i _max * = пиковый ток источника/приемника усилителя [A]

f _max = максимальная рабочая частота [Гц ]

C** = емкость пьезоэлектрического привода [Фарад (Ас/В)]

U _pp = размах напряжения возбуждения [В]

f рабочая частота [Гц]

Средний и максимальный ток мощности для каждого пьезоусилителя PI можно найти в таблицах технических данных изделия.

Пример
В: Какой пиковый ток требуется для получения синусоидального смещения 20 м при 1000 Гц от привода HVPZT 40 нФ с номинальным перемещением 40 м при 1000 В?

A: Для перемещения на 20 м требуется напряжение привода около 500 В от пика к пику. По уравнению 17 требуемый пиковый ток рассчитывается при » 63 мА. Соответствующие усилители см. в разделе Пьезодрайверы и контроллеры нанопозиционирования.

Следующие уравнения описывают взаимосвязь между (реактивной) мощностью привода, емкостью привода, рабочей частотой и напряжением привода.

Средняя мощность, которую пьезодрайвер должен обеспечить для синусоидального режима, определяется по формуле:

Пиковая мощность для синусоидального режима:

P _a = средняя мощность [Вт]
P _max = пиковая мощность [Вт]
C** = емкость пьезоэлектрического привода [Ф]
f = рабочая частота [Гц]
U _p-p = пиковая пиковое напряжение привода [В]
U _max = номинальное напряжение усилителя [В]

Также важно, чтобы источник питания мог подавать достаточный ток.

* Блок питания должен обеспечивать достаточный ток.
** Для условий сильного сигнала следует добавить запас в 70% от значения слабого сигнала.

Динамический коэффициент рабочего тока (DOCC)
Вместо расчета требуемой мощности привода для данного приложения проще рассчитать ток привода, поскольку он линейно увеличивается как с частотой, так и с напряжением (перемещением). С этой целью был введен динамический коэффициент рабочего тока (DOCC). DOCC — это ток, который должен подаваться усилителем для привода пьезоактюатора на единицу частоты (Гц) и единичного перемещения. Значения DOCC действительны для синусоидальной работы в режиме без обратной связи. При работе в замкнутом контуре потребность в токе может быть на 50 % выше.

Пиковые и долговременные средние токовые нагрузки различных пьезоусилителей можно найти в таблицах технических данных для электроники, значения DOCC в таблицах для пьезоактуаторов.

Пример. Чтобы определить, может ли выбранный усилитель управлять данным пьезоприводом на частоте 50 Гц с размахом смещения 30 м, умножьте DOCC привода на 50 x 30 и сравните результат со средним выходным током выбранного усилителя. . Если требуемый ток меньше или равен выходной мощности усилителя, то мощность усилителя достаточна для приложения.

Динамическая работа (переключение)
Для таких приложений, как генерация ударных волн или управление клапаном, может быть достаточно переключения (вкл. /выкл.). Пьезоприводы могут обеспечить движение с быстрым временем нарастания и спада с ускорением в тысячи g. Для получения информации об оценке задействованных сил см. Динамические силы.

Простейшая форма электроники бинарного привода для пьезоприложений будет состоять из большого конденсатора, который медленно заряжается и быстро разряжается через керамику PZT.

Следующее уравнение связывает приложенное напряжение (которое соответствует смещению) со временем.

Напряжение на пьезоэлементе после переключения.

U ₀ = начальное напряжение [В]

U _размах = выходное напряжение источника (размах) [В]

R = выходное сопротивление источника [Ом]

C = емкость пьезоэлектрического привода [Ф]

Напряжение возрастает или падает экспоненциально в зависимости от постоянной времени RC. В квазистатических условиях расширение керамики PZT пропорционально напряжению. В действительности динамические пьезопроцессы нельзя описать простым уравнением. Если напряжение возбуждения возрастает слишком быстро, возникает резонанс, вызывающий звон и перерегулирование. Кроме того, всякий раз, когда пьезопривод расширяется или сжимается, на керамический материал действуют динамические силы. Эти силы генерируют (положительное или отрицательное) напряжение в пьезоэлементе, которое накладывается на управляющее напряжение. Пьезопривод может достигать своего номинального рабочего объема примерно за 30 % периода резонансной частоты, при условии, что контроллер может подавать необходимый ток.

Следующее уравнение применяется для зарядки постоянным током (как с линейным усилителем):

Время для зарядки пьезокерамики постоянным током. С электроникой меньшей мощности ограничивающим фактором может быть скорость нарастания усилителя.

t = время зарядки пьезоэлемента до U _pp [с]

C = емкость пьезоэлектрического привода [F]

U _pp = изменение напряжения (двойное) [В]

я _max = пиковый ток источника/приемника усилителя [A]

Для более быстрого установления импульсный режим не является лучшим решением из-за возникающего перерегулирования. Современные методы, такие как InputShaping и reg , решают проблему резонансов внутри и вокруг привода с помощью сложных алгоритмов обработки сигналов.

Примечание
Пьезоприводы становятся все более и более популярными, поскольку они могут обеспечивать чрезвычайно высокое ускорение. Это свойство очень важно в таких приложениях, как управление лучом и оптическая стабилизация. Однако часто исполнительные механизмы могут ускоряться быстрее, чем может следовать механика, которой они управляют. Быстрое срабатывание наномеханизмов может вызвать звон привода и любых соседних компонентов, вызванный отдачей. Время, необходимое для затухания этого звона, может быть во много раз больше, чем сам ход. В критичных ко времени промышленных приложениях нанопозиционирования эта проблема, очевидно, становится более серьезной по мере увеличения пропускной способности движения и ужесточения требований к разрешению.

Классические методы сервоуправления не могут решить эту проблему, особенно когда резонансы возникают вне контура сервопривода, например, когда в образце возбуждается звон на быстром пьезосканирующем столике, когда он меняет направление. Решение часто ищут в снижении скорости сканирования, тем самым жертвуя частью преимущества пьезопривода.

Запатентованная технология упреждения в реальном времени под названием InputShaping и reg сводит к нулю резонансы как внутри, так и снаружи сервоконтура и, таким образом, устраняет фазу установления. Больше информации здесь.

Выделение тепла в пьезоактуаторе в динамическом режиме
Керамика PZT является (реактивной) емкостной нагрузкой и поэтому требует токов заряда и разряда, которые увеличиваются с увеличением рабочей частоты. Тепловая активная мощность P (полная мощность x коэффициент мощности, cos j), генерируемая в приводе во время гармонического возбуждения, может быть оценена с помощью следующего уравнения:

Выделение тепла в пьезоактуаторе.

P = мощность, преобразованная в тепло [Вт]

tan d = коэффициент диэлектрической проницаемости (коэффициент мощности, cos j, для малых углов d и j)

f = рабочая частота [Гц]

C = емкость привода [Ф]

U _p-p = напряжение (пиковое) -до пика)

Для описания мощности потерь мы используем коэффициент потерь tan d вместо коэффициента мощности cos j, поскольку это более распространенный параметр для характеристики диэлектрических материалов. Для стандартной пьезокерамики привода в условиях слабого сигнала коэффициент потерь составляет порядка 0,01–0,02. Это означает, что до 2 % электроэнергии, проходящей через привод, преобразуется в тепло. Однако в условиях сильного сигнала от 8 до 12 % электроэнергии, подаваемой в привод, преобразуется в тепло (зависит от частоты, температуры, амплитуды и т. д.). Следовательно, максимальная рабочая температура может ограничивать динамику пьезопривода. Для больших амплитуд и высоких частот могут потребоваться меры по охлаждению. Датчик температуры, установленный на керамике, предлагается для целей контроля.

Для работы высокочастотных приводов с высокой нагрузкой и большой емкостью (таких как приводы PICA™-Power) были разработаны специальные усилители, использующие технологию рекуперации энергии. Вместо того, чтобы рассеивать реактивную мощность на радиаторах, необходимо передавать только активную мощность, используемую пьезоэлектрическим приводом.

Энергия, не использованная в актуаторе, возвращается в усилитель и повторно используется, как показано на блок-схеме на рис. 26. Сочетание высокоэнергетической пьезокерамики с малыми потерями и усилителей с рекуперацией энергии является ключом к новым высоким Применение динамического пьезоактюатора уровня уровня.

Для динамических применений с низкими и средними нагрузками также хорошо подходят недавно разработанные приводы PICMA и reg . Благодаря высокой температуре Кюри 320 C они могут работать при внутренней температуре до 150 C.

Сделайте свой собственный пьезоэлектрический звукосниматель для акустической гитары

Аннотация

В этом проекте вы узнаете, как сделать пьезоэлектрический звукосниматель для акустической гитары из недорогих компонентов. Затем вы можете подключить свою акустическую гитару к усилителю и записать собственную музыку. Если вы интересуетесь электроникой и любите играть на акустической гитаре, это может быть идеальным проектом для вас.

Резюме

В среднем (6-10 дней)

Для выполнения этого проекта вам необходимо знать хотя бы основы игры на гитаре. Вам также понадобится недорогая акустическая гитара и усилитель для электрогитары.

В среднем (50–100 долларов США)

Рекомендуется наблюдение взрослых

Процедура этого проекта взята с веб-страницы Адама Кампфа, бывшего магистранта в области медиаискусства и науки в MIT Media Lab:

• Кумпф, А. (без даты). Сделайте свой собственный звукосниматель для акустической гитары. Проверено 25 июня 2014 г. .

Под редакцией Эндрю Олсона, доктора философии, Science Buddies

Задача

Целью этого проекта является создание звукоснимателя для акустической гитары с использованием пьезоэлектрического преобразователя из простого электронного зуммера.

Введение

Когда-то, еще до того, как у кого-то из нас дома появились компьютеры, мы слушали музыку на виниловых пластинках. Звуковой сигнал записывался в канавки, прорезанные в грампластинках. Чтобы воспроизвести сигнал и услышать музыку, пластинку крутили на проигрывателе, а алмазный игла на конце тонарма проходила через канавку. Стороны канавки оказывали давление на иглу, заставляя ее перемещать рычаг, прикрепленный ко второму кристаллу. Давление, передаваемое этому второму кристаллу, создает крошечные электрические токи из-за пьезоэлектрический эффект . Предусилитель в головке звукоснимателя проигрывателя усиливал эти крошечные токи, которые затем усиливались стереоусилителем, так что мы могли слышать музыку через динамики.

Пьезоэлектрический эффект также можно использовать в электронных звукоснимателях для записи акустических инструментов. С помощью звукоснимателя вибрации инструмента преобразуются в электрический ток, который затем усиливается и записывается. В отличие от микрофона, со звукоснимателем вы не будете записывать посторонние звуки из других мест в комнате, а только звук акустического инструмента, в котором установлен звукосниматель. В этом проекте вы узнаете, как сделать пьезоэлектрический звукосниматель для акустической гитары, используя недорогие компоненты, которые можно найти в местном магазине Radio Shack.

В этом проекте можно провести несколько различных экспериментов. Например, вы можете приобрести несколько разных пьезоэлектрических элементов с разными характеристиками и сравнить их характеристики в качестве датчиков. Вы также можете сравнить производительность вашего самодельного звукоснимателя с производительностью профессионально разработанного пьезоэлектрического звукоснимателя. Или вы можете построить отдельный звукосниматель и сравнить его характеристики, когда он размещен в разных местах на нижней стороне бриджа, с пеной или без нее.

Если вы интересуетесь электроникой и любите играть на акустической гитаре, этот проект может стать для вас идеальным.

Термины и понятия

Чтобы выполнить этот проект, вы должны провести исследование, которое позволит вам понимать следующие термины и понятия:

• Пьезоэлектрический эффект
• Части гитары
  • Мост
  • Звуковое отверстие
  • Дека
  • Струны
  • Каким образом пьезоэлектрическое устройство преобразует механическое напряжение в электрический ток?

  Библиография

  • Этот проект основан на веб-сайте Адама Кампфа, бывшего студента факультета медиаискусства и науки в MIT Media Lab:
    Кумпф, А. (без даты). Сделайте свой собственный звукосниматель для акустической гитары. Проверено 25 июня 2014 г. .
  • Эти ссылки содержат информацию о пьезоэлектрических и пьезоэлектрических датчиках:
    • Авторы Википедии. (2014, 8 июня). Пьезоэлектричество. Википедия, свободная энциклопедия. Проверено 25 июня 2014 г. .
    • участников Википедии. (2014, 19 мая). Пьезоэлектрические датчики. Википедия, свободная энциклопедия. Проверено 25 июня 2014 г. .
    • Неф, ЧР (2006). Пьезоэлектрический эффект. Гиперфизика, факультет физики и астрономии, Университет штата Джорджия. Проверено 27 сентября 2007 г. .

    Материалы и оборудование

    Для проведения эксперимента вам потребуются следующие материалы и оборудование:

    • Акустическая гитара
      • Совет: мы настоятельно рекомендуем использовать для этого проекта недорогую акустическую гитару , так как вам нужно будет приклеить звукосниматель на место и, возможно, даже просверлить отверстие для установки разъема аудиокабеля.
      • В зависимости от вашего усилителя вам также может понадобиться предусилитель, так как выходной сигнал пьезоэлектрического звукоснимателя имеет низкую амплитуду.
      • Тип преобразователя: пьезоэлектрический
      • Размер преобразователя: 1,1 дюйма
      • Звуковой диапазон: 106 дБ
      • Уровень шума: менее -111 дБ
      • Если вы не против просверлить отверстие в гитаре, вы можете установить его на корпус гитары.
      • Имеются также аудиоразъемы с торцевыми штифтами, которые можно установить в отверстие для торцевого штифта на гитаре. Вероятно, вам придется просверлить это отверстие большего размера. Гнезда с торцевыми штифтами дороже, чем обычные аудиоразъемы 1/4 дюйма.
      • Если вы не хотите сверлить отверстие в гитаре, вы также можете пропустить провода звукоснимателя через отверстие для штифта и подключить их к аудиоразъему снаружи гитары. Это будет временная установка, только для этого эксперимента.

      Экспериментальная процедура

      Проведите предварительное исследование, чтобы быть в курсе терминов, концепций и вопросов, приведенных выше.

      Изготовление пикапа Примечание: эта процедура взята с веб-страницы Адама Кумпфа (Kumpf, дата неизвестна).

      1. Основой звукоснимателя является пьезоизлучатель. Вы можете найти их всего за пару долларов в местном магазине запчастей (Radio Shack). Иногда на упаковках Piezo Buzzer не так много информации, но вы хотите найти вещи, максимально приближенные к информации, указанной выше в разделе «Материалы и оборудование». Другими словами, они довольно дешевы, поэтому выбирайте хороший. Также обратите внимание, что вам не нужен полнофункциональный зуммер, только пьезоэлемент.
      2. Несколько слов о пьезоэлементах. Пьезоэлементы состоят из двух проводников, разделенных слоем пьезокристаллов. Когда к кристаллическому слою прикладывается напряжение, кристаллы притягиваются с одной стороны и толкаются с другой. Это, в свою очередь, изгибает слои металлического проводника. Когда подается синусоидальный сигнал (аудио), проводники очень быстро толкаются и тянутся, создавая звуковые волны. Прелесть пьезоэлемента в том, что он работает и в обратном направлении. Если звуковые волны толкают и тянут проводники, создается электрический сигнал, который можно вывести на усилитель или записывающее устройство. Именно так мы будем использовать элемент Piezo Buzzer в этом проекте. Он будет прикреплен к внутренней части корпуса гитары, и, когда корпус вибрирует, звук будет преобразован в электрический сигнал элементом пьезозуммера.
      3. Теперь, когда у вас есть пьезо-зуммер, вам нужно осторожно открыть его и достать пьезо-элемент. Будьте осторожны, чтобы не повредить металлическое устройство внутри. Изгиб элемента может привести к его поломке или потере некоторой чувствительности.
      4. Теперь вы готовы спаять устройство. Зачистите концы экранированного аудиокабеля. На одном конце подключите сигнальный провод к центру пьезоэлемента, а заземление/экран к металлической/латунной поверхности пьезоэлемента. На другом конце экранированного провода подключите сигнальный провод к сигнальному контакту аудиоразъема 1/4 дюйма, а экран подключите к контакту заземления.
      5. Дополнительно: мы [первоначальный автор, Адам Кампф] обнаружили, что небольшой кусочек пены средней плотности улучшает характеристики звукоснимателя на большом количестве частот. Отрежьте кусок пенопласта того же размера, что и ваш пьезоэлемент, и высотой около 3/8 дюйма. Нанесите большую каплю горячего клея на обратную сторону пьезоэлемента (где соединяются провода), а затем прижмите пенопласт, пока клей не схватится. охлаждает
      6. Теперь ваш пьезодатчик должен быть готов к установке. Вы можете убедиться, что он работает, подключив его к усилителю (с гитарным кабелем) и слегка постукивая по нему. Вот фото готового устройства, готового к установке (Kumpf, дата неизвестна):

      Задать вопрос эксперту

      У вас есть конкретные вопросы о вашем научном проекте? Наша команда ученых-добровольцев может помочь. Наши эксперты не сделают всю работу за вас, но они сделают предложения, дадут рекомендации и помогут устранить неполадки.

      Варианты

      • Узнайте, как размещение пьезоэлектрического преобразователя влияет на качество звука. Например, вы действительно получаете лучшее качество звука, когда пьезоэлемент частично висит в воздухе?
      • Исследуйте, как изменяется качество звука, когда пьезоэлектрический преобразователь устанавливается с пеной средней плотности между ним и нижней стороной моста, по сравнению с тем, когда преобразователь крепится непосредственно к нижней части моста.
      • Более продвинутые учащиеся могут использовать программное обеспечение для анализа звука, чтобы измерить реакцию пьезоэлектрического преобразователя в зависимости от частоты звука (график спектра мощности).
      • Эксперимент по изготовлению звукоснимателей для электрогитары см. в проекте Science Buddies «Сделай свой собственный звукосниматель для электрогитары».

      Вакансии

      Если вам нравится этот проект, вы можете изучить следующие родственные профессии:

      • Руководство по проекту научной ярмарки
      • Другие подобные идеи
      • Идеи музыкального проекта
      • Мои любимые

      Лента новостей по этой теме

      Цитировать эту страницу

      Общая информация о цитировании представлена ​​здесь. Обязательно проверьте форматирование, включая заглавные буквы, для используемого метода и при необходимости обновите цитату.