Sirkuit Piezo:Ikhtisar Mendetail Tentang Ini
Setiap hari, kita menemukan situasi berbeda yang mengharuskan kita mengukur besaran fisika yang tidak diketahui. Seperti, tingkat suhu atau tingkat tekanan. Dan, untuk mengukur jumlah yang tidak diketahui ini, Anda memerlukan perangkat dengan kemampuan seperti itu. Syukurlah, kami punya jawabannya. Yang Anda butuhkan hanyalah sirkuit piezo. Ada berbagai jenis sirkuit piezo untuk berbagai aplikasi, seperti buzzer piezoelektrik atau sensor piezo. Namun, fokus artikel ini adalah pada transduser piezoelektrik. Jadi, dalam artikel ini, kami akan menunjukkan kepada Anda semua yang perlu Anda ketahui tentang sirkuit piezo dan berbagai jenis sirkuit piezo. Selain itu, jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut tentang transduser piezoelektrik untuk proyek konversi Anda, artikel ini juga untuk Anda.
Apakah kamu siap? Mari kita mulai!
Apa itu Sirkuit Piezo
Sirkuit digital
Pertama, mari kita lihat apa yang dimaksud dengan piezoelektrik. Sederhananya, piezoelektrik adalah listrik yang dihasilkan dari tekanan mekanis, menciptakan apa yang kita kenal sebagai efek piezoelektrik.
Sekarang, sirkuit piezo menggunakan efek piezoelektrik ini untuk mengubah energi yang diciptakan oleh perubahan gaya, percepatan, suhu, tekanan, atau regangan menjadi muatan listrik.
Istilah transduser mencakup segala sesuatu yang dapat mengubah satu bentuk energi ke bentuk energi lainnya. Dengan demikian, transduser piezoelektrik adalah salah satu jenis transduser.
Tapi bukan itu saja.
Sensitivitas transduser piezoelektrik tinggi. Jadi, ia dapat berfungsi sebagai sensor dan bekerja di akselerometer karena frekuensi responsnya yang baik.
Bagaimana cara kerja Transduser Piezoelektrik?
Ikon transduser ultrasound
Seperti disebutkan sebelumnya, transduser piezoelektrik bekerja berdasarkan prinsip piezoelektrik. Juga, bahan piezoelektrik, dalam hal ini, kuarsa, memiliki lapisan tipis bahan konduktif (perak) yang menutupi tubuhnya.
Kristal Kuarsa
Selain itu, kristal kuarsa adalah kombinasi silikon dan oksigen yang ditempatkan dalam sistem kristal yang teratur (Si02).
Terlebih lagi, kristal piezoelektrik bersifat netral dan tidak bias (tidak seragam dan simetris).
Meskipun atom yang hadir dengan kristal ini tidak berurutan, ia memiliki beban listrik yang moderat. Dengan kata lain, muatan positif melawan muatan negatif.
Plus, kristal kuarsa memiliki satu fungsi unik. Ini menghasilkan polaritas listrik setiap kali Anda menerapkan tekanan atau kekuatan mekanik pada permukaan.
Jika Anda ingin mendapatkan informasi lebih lanjut tentang cara membuat sirkuit Piezo, Anda dapat membaca artikel ini.
Jenis Transduser Piezoelektrik
Ada berbagai jenis transduser piezoelektrik. Plus, Anda dapat mengklasifikasikan jenis transduser piezo ini menurut bahan kristal piezoelektrik.
Transduser Piezoelektrik Keramik
Nah, Anda dapat membuat transduser piezoelektrik keramik dalam berbagai bentuk dan ukuran. Untuk alasan ini, Anda selalu dapat memenuhi kebutuhan spesifik Anda atau pelanggan Anda. Komponen utama dari transduser piezoelektrik keramik sebagian besar terbuat dari komposisi timbal zirkonat titanat.
Transduser Piezoelektrik garam-Rochelle
Garam Rochelle adalah bahan lain yang dapat bekerja di transistor piezo. Dari semua bahan piezoelektrik yang berbeda, garam Rochelle adalah bahan dengan output tertinggi.
Beberapa kelemahannya termasuk tidak dapat menggunakan bahan ini di lingkungan yang lembab. Selain itu, Anda dapat menggunakan bahan ini di atas suhu tertentu (240 derajat Celcius).
Namun, kristal sintetis lebih efektif untuk aplikasi keluaran tegangan puncak, terutama untuk sensitivitas, daripada kristal alami.
Transduser piezoelektrik berdasarkan Operasi
Anda dapat membagi transduser piezo menjadi transduser mega-sonik, sonik, dan ultrasonik, tergantung pada frekuensi kerjanya. Masing-masing klasifikasi tersebut memiliki desain dan fungsi yang berbeda. Pertama, Anda dapat menggunakan transduser sonik pada tingkat frekuensi yang dapat didengar, yang harus lebih rendah dari 2 kHz.
Contoh yang baik dari transduser sonik adalah transduser buzzer. Kedua, frekuensi operasi normal transduser ultrasonik adalah antara 20 hingga 200 kHz. Terakhir, transduser mega-sonik bekerja pada tingkat frekuensi MHz.
Transduser Ultrasonik
Contoh Sirkuit Piezo
Berikut adalah beberapa contoh sirkuit piezo lainnya dan cara kerjanya:
Bip Keras Bertenaga 3V
Diagram Sirkuit Bunyi Keras Bertenaga 3V
Sulit untuk mendapatkan intensitas suara yang keras dari pager tipe piezoelektrik dengan suplai DC 3V.
Namun, sirkuit ini melewati batasan tersebut dan secara efisien menghasilkan suara yang intens. Ini dilakukan dengan menggabungkan sektor penambah tegangan dengan jaringan umpan balik resonansi.
Jadi, tegangan yang diterima wafer piezoelektrik adalah sekitar 40 volt peak-to-peak. Hasil akhirnya adalah sirkuit yang menghasilkan suara keras tanpa menghabiskan banyak arus.
Alarm Gerakan menggunakan Perangkat Piezo
Alarm Gerakan menggunakan Perangkat Piezo
Berikut ini adalah sirkuit piezo lain yang terjangkau dan mudah dibuat. Hasil dari rangkaian ini adalah perangkat piezoelektrik yang dapat Anda gunakan sebagai perangkat pendeteksi gerakan untuk alarm gerakan apa pun.
Klik Sirkuit Piezo Generator Suara
Klik Sirkuit Piezo Generator Suara
Sirkuit penghasil suara klik menciptakan “klik” atau umpan balik yang terdengar setiap kali Anda menekan tombol—pada sistem komputer. Kedua sirkuit di atas memiliki kemampuan untuk menghasilkan bunyi klik ini setiap kali input logikanya beralih dari rendah ke tinggi.
Generator suara tipe piezo memiliki konsumsi daya yang rendah dan memberikan tingkat indikasi sensor. Selain itu, Anda dapat mengontrol jumlah klik yang Anda dapatkan per detik.
Sakelar Keran Piezoelektrik
Sirkuit Sakelar Keran Piezoelektrik
Berikut sirkuit piezo lain yang menggunakan wafer piezoelektrik. Anda juga dapat mengamankan wafer ini di dalam kotak plastik sehingga berfungsi sebagai sensor ketukan jari. Oleh karena itu, setiap kali Anda mengetuk kotak yang berisi wafer, itu akan menghidupkan/mematikan daya (AC atau DC) perangkat eksternal.
Selain itu, baterai 9v memberi daya pada sirkuit ini dan menggerakkan relai koil tunggal peringkat kontak 10 Amp (5V). Dengan relai ini, Anda beralih antara daya AC atau DC. Selain itu, saat Anda menempatkan sirkuit pada mode siaga, ia menarik arus 1ua minimal.
Kotak Plastik untuk Sirkuit Sakelar Ketuk Piezo
Transduser Piezoelektrik:Berbagai Jenis Mode Operasi
Transduser piezoelektrik memiliki tiga mode operasi utama, tergantung pada cara Anda mengiris bahan piezoelektrik. Mereka termasuk mode operasi transversal, longitudinal, dan geser.
Untuk mode melintang; Anda dapat menerapkan tekanan ke sumbu utama 'Y' dan menghasilkan beban. Kemudian, bergerak ke arah 'X' pada sudut 90 derajat dari garis tekanan. Pada titik ini, muatan akan bergantung pada bentuk bahan piezoelektrik.
Untuk mode longitudinal, beban beban yang dihasilkan tergantung pada gaya yang Anda terapkan. Berbeda dengan efek transversal, beban dalam mode longitudinal tidak bergantung pada bentuk atau ukuran bahan piezoelektrik.
Akhirnya, mode geser mirip dengan efek longitudinal. Ini menghasilkan beban berdasarkan gaya yang Anda terapkan dan juga tidak bergantung pada geometri komponen piezoelektrik.
Aplikasi Transduser Piezoelektrik
Berikut adalah beberapa aplikasi transduser piezoelektrik:
- Di mobil, sensor jarak, dan level
Aplikasi Mobil
- Dalam produk perumahan seperti detektor gerakan atau detektor objek
- Di perangkat elektronik biasa seperti mainan, remote control, dan game
Jarak Jauh
- Untuk menghitung ledakan dalam aplikasi otomotif
- Di bandara atau restoran dengan pintu otomatis
Keuntungan dan Keterbatasan Transduser Piezoelektrik
Berikut adalah beberapa kelebihan dan keterbatasan transduser piezoelektrik
Keuntungan
- Mereka adalah transduser yang menghasilkan sendiri
- Sempurna untuk berbagai macam aplikasi
- Mudah digunakan dan ditangani di sirkuit
Batasan
- Rentan dengan kondisi lingkungan seperti suhu
- Tidak dapat mengukur aplikasi statis
- Anda tidak bisa mendapatkan bentuk dan kekuatan yang Anda inginkan untuk bahan piezoelektrik Anda dengan mudah
- Terkadang tegangan output rendah di beberapa aplikasi
Ringkasan
Sirkuit piezoelektrik adalah sirkuit unik yang berfungsi untuk berbagai aplikasi. Transduser piezoelektrik adalah salah satu sirkuit yang menawarkan kemampuan unik yang hampir tidak dapat Anda temukan di perangkat sensor lain.
Transduser piezoelektrik memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan—namun, ini tergantung pada aplikasi Anda. Terakhir, pastikan untuk mengevaluasi kinerja transduser piezoelektrik dengan cermat sebelum membuat pilihan atau pembelian.
Kita sekarang telah sampai pada akhir artikel ini. Namun, jika Anda memiliki pertanyaan lebih lanjut, jangan ragu untuk menghubungi kami. Kami akan senang mendengar dari Anda.