蜂鸣器选型替代及使用时,不可忽视的细节

 
点击 18回复 0 原帖 2022-01-11 09:42

电磁式蜂鸣器


电磁式无源蜂鸣器的原理是靠电磁效应把电能转换成振动片的震动从而发生的一种电声器件,当蜂鸣器内部线圈有一定频率的电信号通过时,产生交变的磁场,通过线圈中间的铁芯支架加强磁场后,推动磁圈上的振动片振动。


一般电磁式无源蜂鸣器的关键参数有:线圈电阻、额定电压、SPL值、消耗电流、电压工作范围等。



用户在使用时做到参数的匹配非常重要,下面就举例说明一下如何做到参数的匹配问题:


例如:选择使用了这样一款蜂鸣器:首先,我们知道这款蜂鸣器的额定电压是5Vo-p,输入频率是2000Hz,线圈直流电阻是42欧,在额定条件下使用的SPL值至少85dB测试距离10cm,消耗电流不大于70mA,电压工作范围是3-7V;


在使用这款蜂鸣器时,设计电路必须满足以下条件:


1、输入蜂鸣器的信号频率是2000Hz为最佳,一般从CPU I/O口输出的信号频率是比较准确的;但如果您从其它地方输出的频率信号误差较大时,请注意一个原则。第一、输出信号频率误差范围尽量控制在100Hz之内;第二、频率误差设计值偏上公差,即不可有2000Hz以下的频率,可以将设计频率为2000Hz以上到2100Hz,这样基本不影响正常使用,因为在2000Hz以下的频率输入蜂鸣器时,有部分蜂鸣器会变得很小声(这是蜂鸣器起振点的正常误差造成的,是不可避免的),但是在2000Hz以上的频率输入时,由于蜂鸣器出厂的起振点不会大于2000Hz,而超过蜂鸣器起振点的频率信号均可让蜂鸣器起振,所以不会小声,只是超过2000Hz频率时,部分产品的SPL值会下降少许(一般在5dB之内,听感不会太明显);如您的电路不能满足上述要求,就必须使用定制的蜂鸣器了;



2、输入蜂鸣器的信号电压必须正确。


3、推动蜂鸣器工作的功放部分,晶体管必须饱和导通,即功放的输入信号必须足够推动晶体管饱和导通,通常可以调整电路中的电阻R1的值来满足;


4、与蜂鸣器串联的电阻阻值没有特殊要求用0欧替代,有些用户为了整机限流保护,必须使用限流电阻的,该电阻的阻值也最好使用42欧以下的电阻,使用限流电阻后,蜂鸣器的SPL值会有小幅度下降,通常变小声的值不超过5dB;


5、工作电压范围是3-7V,5V以下SPL值会适当降低,5V以上SPL值会适当增大,用户可在实际使用中去测试一下实际的SPL值,3V以下也可以使用,只是SPL会降低比较多。



压电式蜂鸣器


压电式蜂鸣器是以压电陶瓷的压电效应,来带动金属片的震动而发声;


电磁式蜂鸣器,是用电磁的原理,通电时将金属振动膜吸下,不通电时依振动膜的弹力弹回。


压电式蜂鸣器是以方波来驱动,电磁式是1/2方波驱动,压电式蜂鸣器需要比较高的电压才能有足够的音压,一般建议为9V以上。压电式蜂鸣器的有些规格,可以达到120dB以上,较大尺寸的也很容易达到100dB。


电磁式蜂鸣器:用1.5V就可以发出85dB以上的音压了,唯消耗电流会大大的高于压电式蜂鸣器,而在相同的尺寸时,电磁式的蜂鸣器,响应频率可以做得比较低;电磁式蜂鸣器的音压一般最多到90dB以上。


压电式结构简单耐用但音调单一音色差,适用于报警器等设备。而电磁式由于音色好,所以多用于语音、音乐等设备


无源蜂鸣器没有内部驱动电路,有些公司和工厂称之为讯响器,国标中称为声响器。无源蜂鸣器工作的理想信号为方波。如果给予直流信号则蜂鸣器是不响应的,因为磁路恒定,钼片不能振动发音。



区别有源电磁式蜂鸣器和无源电磁式蜂鸣器的简易方法:一、目测:蜂鸣器型号中,其中“C”代表无源,"D"代表有源;有源和无源蜂鸣器两者极为相似,如将两种蜂鸣器的引脚郡朝上放置时,可以看出有绿色电路板的一种是无源蜂鸣器,没有电路板而用黑胶封闭的一种是有源蜂鸣器。但是,这只是判断的初步标准,而不是唯一的标准。目前市场上最小的压电式无源蜂鸣器外形尺寸是12.5*6;  随着市场不断发展的需要,对品质的要求也是越来越高,现在好多厂家12MM的蜂鸣器需要底部封胶,为了其性能的稳定和防止磁芯脱落等不良情况出现,所以,目测只是初步的辨别方法。  下面介绍另一种方法——  二、万用表测试:  用万用表电阻档Rxl档测试:用黑表笔接蜂鸣器 "+"引脚,红表笔在另一引脚上来回碰触,如果触发出咔、咔声的且电阻只有8Ω(或16Ω)的是无源蜂鸣器;如果能发出持续声音的,且电阻在几百欧以上的,是有源蜂鸣器。  三、直流电压测试;  一般12MM无源的一般电压是1.5V,有源电磁式蜂鸣器的一般电压为1.5,3.0,5.0,9.0,12V,用直流电压输入相应电压(可以由小调到大),频率大概2.7KHZ,可以直接响的为有源电磁式蜂鸣器;不直接响的,需要方波来驱动才可以响的为无源电磁式蜂鸣器。



蜂鸣器如何使用才能不坏


很多用户在选购蜂鸣器时侧重于比价格,而忽略其蜂鸣器的电性能参数,容易造成蜂鸣器与PCB板驱动线路不匹配,引起各种质量问题。蜂鸣器与PCB板线路相匹配是蜂鸣器使用寿命最长,最不易坏的方法。另在使用过程中,还需要注意以下几种事项:


1.焊接温度过高,容易导致蜂鸣器的外壳变形,针脚松动,引起无音或小音;


2.蜂鸣器的启动电压偏低或偏大,使用过程中容易出现小声或沙音现象;


3.蜂鸣器存放一段时间后出现音小,使用一段时间后变正常,这种情况可能是蜂鸣器受潮湿环境的影响,需要注意防潮。


4.蜂鸣器在PCB板上工作时就会出现变调或无音,拆下来单体测试没有问题。这种情况可能是蜂鸣器受到磁场干扰所致。


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