http___blog.vikiwat.com_buzzer-zumer__1.xml
http___blog.vikiwat.com_buzzer-beeper__1.xml
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 2.1 2.2 3.1 3.2 3.3 3.4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 5.1 5.2 5.3 5.4 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 7.1 7.2 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 9.1 10.1 11.1 12.1 12.2 12.3 13.1 14.1 15.1 16.1 17.1 17.2 17.3 18.1 18.2 19.1 20.1 21.1 22.1 23.1 23.2 23.3 24.1 25.1
Зумерът е сигнален елемент (устройство), оповестяващ със звук определено, предварително зададено, очаквано събитие. Думата идва от немски „summer“ и означава жужене. В англоезичната транскрипция – buzzer или beeper и представлява звукоизлъчвател (звукова аларма). Това е произвеждащият звук, елемент в алармените сигнализации. Може да се каже, че принципно бузерът е интерфейса между човек и машина. Може да е електромеханичен (магнитен), електронен или пиезоелектричен. Зумерите, които използват пиезоелектрична керамика се наричат пиезолектрични зумери. Зумерите се използват в различни видове сирени и алармени сигнализации, пожароизвестителни аларми, в битовата техника, промишлеността, автомобилостроенето, телефоните и др. Най-честата му употреба е за забравени включени светлини в автомобила или за невключени при потегляне светлини, но ще го срещнете и като сигнализитор за забравена отворена врата към помещение с ограничен достъп. Аларма при неоторизиран опит за натискане на бутон или движение на мишката на компютър. В домакинството, при достигане на определено предварително зададено време на микровълнова или обикновена фурна, за да знае домакинята, че ястието е готово*. За входни звънци, аларми на електронни часовници и др. Звукът може да е непрекъснат, периодичен или еднократен. Но какво всъщност представлява звука? Звук. Характеристики на звука Звукът е вибрация на въздуха. Трептене на материята, водещо до периодична промяна на налягането на въздуха, възприемано от слуховия апарат на човек. Звукът освен във въздуха се разпространява в газове, течности и твърди тела и не се разпространява във вакуум. Трептенето е вид надлъжна механична вълна и като такава има всички характерни свойства на вълните: интензитет (сила), честота, амплитуда, период, дължина на вълната, скорост и посока на разпространение. Основните характеристики, имащи практическо значение и при зумерите са сила на звука, честота и скорост на разпространение. Скоростта на звука във въздуха, при дадена температура, е константа и при 20℃ е 340 m/s. Силата на звука се измерва в бел (B), но по-често се използва десетократно по-ниската стойност на величината – децибел (dB). Най-често избираната сила на звука при конструиране на зумерите е около 80-90 dB. За ориентация 10-20 dB е звукът от шумолене на листа или движение на мишка, а при над 120 dB звукът става болезнено силен и може да причини увреждания. Честотата е броят на трептенията за секунда и се измерва в херц (Hz) на името на немският физик Хайнрих Херц, експериментално доказал наличието на електромагнитните вълни. Човешкото ухо възприема като звук честотите в диапазона от 20 Hz до 20 kHz, макар че има отделни индивиди чуващи и извън тези граници. Човешкото ухо е така устроено, че да усили звуковото налягане. По продължението на около 4 cm,заети от средното и вътрешното, уши, са използувани три различни физически принципа, за да усилят слабите вибрации във въздуха по такъв начин, че да предизвикат акустични вълни в течност. Подобният на резонанс на органова тръба ефект (Хелмхолцов резонатор) на ушния канал усилва въздушното налягане около 10 пъти. Лостовата система, образувана от костите на средното ухо усилва сигнала още около 3 пъти. Разликата между площта на ушното тъпанче и площта на овалното прозорче, осигуряват допълнителни 30 пъти усилване. Резултатът от тези три механизма може да доведе до усилване на звуковата вълна повече от 800 пъти преди тя да приведе течността във вътрешното ухо в движение. Това усилване ни позволява да чуваме слаби и отдалечени звуци. Зумерите или бузерите са така създадени, че звукът, който емитират е около средните стойности на диапазона на чуваемост, защото в средната част на честотната лента звукът се чува най-добре. От 2.8 до 6 kHz са обичайните честоти на звука на бузерите. Зумери. Принцип на действие, структура, видове Пиезоелектричните зумери се състоят от пиезоелектрична диафрагма, която представлява пиезоелектричен керамичен диск прилепен към метална плоча от месинг или никелова сплав. Около диска има резонираща кутия с отвор в средата за емитиране на звука. В задната част на елемента има два извода. Единият от тях е свързан с металният диск, а другият с пиезопластината. При подаване на напрежение пиезокристалът се разширява и свива увличайки със себе си металния диск, който произвежда звук генериран от вибрациите в него. Звукът се усилва от акустичната кутия, в която се намира и излиза през отвора в средата и. Параметри характеризиращи зумера: - номинално напрежение – пиезозумера (пиезотрансдюсер) работи с правоъгълни импулсни вълни. - захранващо напрежение – напрежението, което се подава за нормалното функциониране на устройството. - консумиран ток – ток, който е необходим за нормалното функциониране на зумера. В началото на процеса на работа този ток е 3 пъти по висок. Пиезо бузерът може да направи по-високо SPL (sound pressure level) т.е. ниво на звуковото налягане при по висок капацитет, но ще косумира повече електроенергия. - изходен звук – силата му се измерва при приложено номинално напрежение от децибелметър разположен на разстояние 10 cm. - резонансна честота – зумерът може да създаде звук с различни честоти, но се приема, че най-високата и най-стабилна SPL се емитира при резонансната честота. - работна температура – зумерът работи нормално при температури от -30 до +70℃ Как да си изберем зумер? Има много различни методи за избор на бузер, но най-важни сред тях са няколко параметъра като напрежение, ток, принцип на действие, размери, монтажни размери и разбира се най-важния – колко голямо е нивото на звуковото налягане, SPL, и на каква честота го искаме. Резонансната честота на излъчване на пиезоелемента е пряко свързана с диаметъра на самия елемент. Колкото е по-голям диаметърът на елемента, толкова е по-ниска честотата и обратно. Работно напрежение: обикновено, работното напрежение за магнитен зумер е от 1.5V до 24V, за пиезо зумер - от 3V до 220V. Все пак, за да се получи достатъчно високо SPL, ние предлагаме най-малко 9V за управление на пиезо зумер. Консумация на ток: според напрежението, токът на консумация на магнитния зумер е от десетки до стотици милиампери; обратно, пиезозумерът спестява много повече електричество и има нужда само от няколко милиампера, като консумира три пъти повече от работния ток, когато бузерът започва работа. Размери: размерите на бузера са обратно пропорционални на честотата, оказват влияние върху SPL, като големината на магнитният зумер е от 7 mm до 25 mm, а пиезозумерът е от 12 mm до 50 mm или дори по-голям. Тип на свързване: SMD тип, чрез проводници и т.н. Определяне на силата на звука (ниво на звуковото налягане SPL): силата на звука в децибели се измерва на 10cm от зумера и може да бъде от порядъка на 85dB, най-силен звук издават общите сирени. Основният работен елемент във всеки зумер е пиезоелектричната пластина (диафрагма). Според начина, по който се получава сигнала, различаваме два вида пиезоелектрични, произвеждащи звук компоненти. При единия свързването е такова, че задвижването на диафрагмата е чрез външен сигнал (зумер без генератор), а при другото, чрез осигурено самозадвижване чрез съпротивления и транзистори (зумер с генератор). ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– * Макар че там, същата работа върши и обикновена звънчева сигнализация, но от друга страна, този тип звънчеви сигнализации могат да влязат в категорията елементарен механичен зумер.
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 2.1 2.2 3.1 3.2 3.3 3.4 4.1 4.2 5.1 5.2 5.3 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 8.1 8.2 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 10.1 11.1 12.1 13.1 13.2 13.3 14.1 15.1 16.1 17.1 18.1 18.2 18.3 19.1 19.2 20.1 21.1 22.1 23.1 24.1 24.2 24.3
A buzzer is a signal element (a device) which announces a certain, pre-defined, expected event through a sound. In German the word is „summer“ which means buzzing. In English the word describes an audio transmitter (an audio alarm). This is the element that generates sound in alarms. We could say that generally, a buzzer is a man-machine interface. It may be electromechanical (magnetic), electronic or piezoelectric. Buzzers which use piezoelectric ceramics are called piezoelectric buzzers. Buzzers are used in different types of sirens and alarms, fire alarms, in home appliances, industry, car manufacture, phones, etc. Their most common usage is as a warning signal of forgotten switched on lights in the car or switched off lights when starting the car, but also as a signaling apparatus of forgotten open door to a room with restricted access. Buzzers are also used to give signal of an unauthorized attempt to press a button or move a computer mouse and in the household, in microwaves and standard ovens when the appliance is preset to a certain time of work so that the hostess knows that the dish is ready *, in door bells, alarms of electronic watches, etc. The sound may be continuous, periodic or single. But what constitutes a sound? Sound. Characteristics of Sound Sound is a vibration of air. It is a vibration of matter leading to a periodic change of air pressure, perceived by the hearing-aid of a person. Except through the air, sound propagates in gases, liquids and solids and cannot propagate in a vacuum. A vibration is a type of longitudinal mechanical wave, and as such it has all the characteristic properties of waves: intensity, frequency, amplitude, period, wavelength, speed and direction of propagation. The main features of buzzers that are significant are volume, frequency and speed of propagation. The speed of sound in the air at a given temperature is constant, and at 20℃ it is 340 m / s. Sound intensity is measured in bel (B) but the value that is used more widely today is the tenth part of a bel – the decibel (dB). The most frequently selected sound intensity when constructing a buzzer is about 80-90 dB. We will give as a reference point the sound of rustling leaves or the movement of a mouse – 10-20 dB, and over 120 dB sound is painfully loud and can cause damages. Frequency is the number of oscillations per second. It is measured in hertz (Hz) and is named after the German physicist Heinrich Hertz who demonstrated experimentally the existence of electromagnetic waves. The human ear perceives as sound frequencies ranging from 20 Hz to 20 kHz, although there are individuals who are able to hear outside these limits. The human ear is constructed so that it can enhance the sound pressure. Three different physical principles function over an area of about 4 cm, taken up by the middle and the inner ear. They serve to amplify weak vibrations in the air in such a way as to create acoustic waves in a liquid. The effect of the ear canal which resembles a resonance of an organ pipe (Helmholtz resonator) amplifies air pressure about 10 times. The lever system formed by the bones of the middle ear, amplifies the signal 3 times further. The difference between the area of the eardrum and the area of the oval window provide additional 30-fold amplification. The result of these three mechanisms can lead to amplification of the sound wave over 800 times before it sets into motion the inner ear fluid. This enhancement allows us to hear faint and distant sounds. Buzzers are designed so that the sound emitted is about the average audible range, because sound is best heard when it is in the middle portion of the frequency spectrum. The usual sound frequencies of buzzers are from 2.8 to 6 kHz. Buzzers. Principle of operation, structure, types Piezoelectric buzzers consist of a piezoelectric diaphragm which is a piezoelectric ceramic disk adhered to a metal plate made of brass or nickel alloy. Around the disc there is a resonating box with a hole in the middle whose purpose is to emit the sound. In the rear of the element there are two terminals. One of them is connected to the metal disk and the other – to the piezoelectric disc. When there is voltage supply the piezoelectric crystal expands and contracts carrying along the metal disk that produces sound, generated through its vibrations. The sound is amplified by the acoustic box, in which it is located and goes out through the hole in the middle of the box. Parameters characterizing the buzzer: • rated voltage – the piezoelectric buzzer (piezo transducer) works with rectangular pulse waves. • Supply voltage – the voltage needed for the proper functioning of the device. • Current consumption – the current, which is needed for the proper functioning of the buzzer. At the beginning of the working process this current is 3 times higher. The piezo buzzer can produce higher SPL (sound pressure level) but it will consume more electricity. • output sound – its intensity is measured when rated voltage is applied by a decibelmetre located at a distance of 10 cm. • a resonant frequency – a buzzer can generate sound with different frequencies, but it is assumed that the highest and most stable SPL is emitted at a resonance frequency. • Operating temperature – buzzers operate normally at temperatures from -30 to +70 ℃ How to choose a buzzer? There are many different methods for selecting a buzzer, but the most important among them are several parameters such as voltage, current, principle of operation, dimensions, mounting dimensions and of course the most important one – how big is the sound pressure level – SPL, and at what frequency we want it to be. The resonant frequency of emission of the piezo element is directly related to its diameter. The larger the diameter of the element is, the lower the frequency, and vice versa. Operating voltage: normally the operating voltage for a magnetic buzzer is from 1.5V to 24V, for a piezo buzzer – from 3V to 220V. However, in order to obtain a sufficiently high SPL, we offer at least 9V for managing a piezo buzzer. Current consumption: according to the voltage, the current consumption of the magnetic buzzer is tens to hundreds of milliamps; vice versa – the piezo buzzer saves much more electricity and needs only a few milliamps, consuming three times more than the operating current when the buzzer starts operating. Size : a buzzer’s sizes are inversely proportional to the frequency, they have influence on the SPL, the magnitude of the magnetic buzzer is 7 mm to 25 mm, and the piezo buzzer is 12 mm to 50 mm or even larger. Type of connection: SMD type, by wires, etc. Determination of the sound intensity (sound pressure level SPL): sound intensity in decibels is measured 10cm from the buzzer and can be of the order of 85dB, and common sirens make the laudest sound. The main operating element in any buzzer is the piezoelectric plate (diaphragm). According to the way in which the signal is received, we distinguish two types of piezoelectric components, producing sound. One of them has such a connection that the diaphragm actuates through an external signal (a buzzer without a generator) and the other one –self-propelled through resistors and transistors (a buzzer with a generator).