Kui kavandate selliseid tooteid nagu kodumasin, turvapaneel, ukse-sisenemissüsteem või arvuti välisseade, võite valida, kas ainsa vahendina kasutajatega suhtlemiseks või keerukama kasutajaliidese osana kasutada sumist.
Bruce Rose, CUI-seadmete peamiste rakenduste insener
Mõlemal juhul võib helisignaal olla odav ja usaldusväärne vahend käsu kinnitamiseks, seadme või protsessi oleku näitamiseks, suhtlemiseks või häire tekitamiseks.
Põhimõtteliselt on helisignaal tavaliselt kas magnetilist või piesoelektrilist tüüpi.Teie valik võib sõltuda draivi signaali omadustest või vajalikust heliväljundvõimsusest ja vabast ruumist.Saate valida ka indikaatori- ja muunduritüüpide vahel, olenevalt soovitud helidest ja teile saadaolevatest vooluringide kujundamise oskustest.
Heitkem pilk erinevate mehhanismide põhimõtetele ja seejärel mõelge, kas magnet- või piesotüüp (ja indikaatori või täiturmehhanismi valik) võiks teie projekti jaoks sobida.
Magnetsummerid
Magnetsummerid on põhiliselt vooluga juhitavad seadmed, mille tööks on tavaliselt vaja rohkem kui 20 mA.Rakendatav pinge võib olla nii madal kui 1,5 V või kuni umbes 12 V.
Nagu joonisel fig 1 on näha, sisaldab mehhanism mähist ja painduvat ferromagnetilist ketast.Kui vool juhitakse läbi mähise, tõmbab ketas pooli poole ja naaseb oma tavaasendisse, kui vool ei voola.
See ketta läbipaine põhjustab läheduses oleva õhu liikumise ja inimkõrv tõlgendab seda helina.Pooli läbiva voolu määrab rakendatud pinge ja pooli impedants.
Joonis 1. Magnetsummeri ehitus ja tööpõhimõte.
Pieso sumistid
Joonisel 2 on kujutatud piesosummeri elemente.Piesoelektrilisest materjalist ketas on kinnitatud korpuse servadele ja elektrilised kontaktid on valmistatud ketta kahel küljel.Nendele elektroodidele rakendatav pinge põhjustab piesoelektrilise materjali deformatsiooni, mille tulemuseks on õhu liikumine, mida saab tuvastada helina.
Vastupidiselt magnetsummerile on piesosummer pingeajamiga seade;tööpinge on tavaliselt kõrgem ja võib olla vahemikus 12V kuni 220V, samas kui vool on alla 20mA.Piesosummer on modelleeritud kondensaatorina, magnetsummer aga takistiga järjestikku ühendatud mähisena.
Joonis 2. Piesosummeri ehitus.
Mõlema tüübi puhul on tekkiva helisignaali sagedus määratud sõidusignaali sagedusega ja seda saab juhtida laias vahemikus.Teisest küljest, kuigi piesosummeritel on sisendsignaali tugevuse ja väljundheli võimsuse vahel suhteliselt lineaarne seos, langeb magnetsumiserite helivõimsus järsult signaali tugevuse vähenemisega.
Olemasoleva ajamisignaali omadused võivad mõjutada seda, kas valite oma rakenduse jaoks magnet- või piesosummeri.Kui aga valjus on põhinõue, võivad piesosummid tavaliselt tekitada kõrgemat helirõhutaset (SPL) kui magnetsummid, kuid neil on tavaliselt ka suurem ruumijälg.
Indikaator või andur
Otsus, kas valida indikaator või anduri tüüp, sõltub vajalike helide vahemikust ja sumisti juhtimiseks ja juhtimiseks seotud vooluringide konstruktsioonist.
Indikaator on varustatud seadmesse sisseehitatud juhtimisskeemiga.See lihtsustab vooluringi ülesehitust (joonis 3), võimaldades pistik-ja-mängi-lähenemist vastutasuks vähenenud paindlikkuse eest.Kuigi peate rakendama ainult alalispinget, saate ainult pidevat või impulss-helisignaali, kuna sagedus on sisemiselt fikseeritud.See tähendab, et mitme sagedusega helid, nagu sireenid või kellahelid, ei ole indikaatorsummeritega võimalikud.
Joonis 3. Alalispinge rakendamisel kostab helisignaal.
Ilma sisseehitatud juhtimisahelata annab muundur teile paindlikkuse, et saavutada erinevaid helisid erinevate sageduste või suvaliste lainekujude abil.Lisaks tavalistele pidevatele või pulseerivatele helidele saate tekitada helisid, nagu mitmetoonilised hoiatused, sireenid või kellahelid.
Joonisel 4 on kujutatud magnetmuunduri rakendusahel.Lüliti on tavaliselt bipolaarne transistor või FET ja seda kasutatakse ergastuse lainekuju võimendamiseks.Mähise induktiivsuse tõttu on skeemil näidatud dioodi vaja tagasilöögipinge kinnitamiseks, kui transistor lülitatakse kiiresti välja.
Joonis 4. Magnetmuundur vajab indutseeritud tagasilöögipinge käsitlemiseks ergastussignaali, võimendi transistori ja dioodi.
Sarnast ergutusahelat saate kasutada piesomuunduriga.Kuna piesomuunduril on madal induktiivsus, pole dioodi vaja.Ahel vajab aga vahendit pinge lähtestamiseks, kui lüliti on avatud, mida saab teha dioodi asemele takisti lisamisega suurema võimsuse hajumise hinnaga.
Samuti saab helitaset tõsta, tõstes andurile rakendatavat tipust tippu pinget.Kui kasutate täissildahelat, nagu näidatud joonisel 5, on rakendatav pinge kaks korda suurem saadaolevast toitepingest, mis annab teile umbes 6 dB suurema heliväljundi võimsuse.
Joonis 5. Sildahela kasutamine võib kahekordistada piesomuundurile rakendatavat pinget, andes 6 dB lisahelivõimsust.
Järeldus
Sumistid on lihtsad ja odavad ning valikud on piiratud nelja põhikategooriaga: magnetilised või piesoelektrilised, indikaatorid või andurid.Magnetsummerid võivad töötada madalama pingega, kuid nõuavad suuremat ajamivoolu kui piesotüübid.Piesosummerid võivad tekitada kõrgemat helitugevust, kuid neil on tavaliselt suurem ruumijälg.
Saate kasutada indikaatorsummerit ainult alalispingega või valida muunduri keerukamate helide jaoks, kui saate lisada vajalikud välised vooluringid.Õnneks pakub CUI Devices hulga indikaator- või anduritüüpi magnet- ja piesosignaale, et muuta teie disaini jaoks sobiva helisignaali valimine veelgi lihtsamaks.
Postitusaeg: 12. september 2023
