Buenas explicaciones del comportamiento del elemento piezoeléctrico de audio

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¿Hay alguna descripción en cualquier lugar de cómo el voltaje, la corriente, la masa, el impulso y el aire interactúan en un piezoeléctrico de audio típico, y qué tipo de señal debería esperarse en el tercer pin de un dispositivo de tres terminales (relación de fase con respecto a conducir, etc.) Me gustaría conducir un piezo de la manera más alta y eficiente posible con una batería pequeña; presumiblemente eso implicaría tratar de explotar al máximo su comportamiento resonante. El circuito normal dado para manejar piezos de 3 hilos parece ineficaz para mi ojo (similar a un amplificador de clase A), aunque quizás haya algo en la forma en que los piezos se comportan eléctricamente, lo que haría que los resistores pasen la mayor parte del tiempo sentados con muy bajo voltaje. a través de ellos.

Busqué en google el comportamiento del audio piezoeléctrico, y no encontré nada útil; Encontré una explicación de cómo funcionan los cristales, pero creo que el diafragma que acopla las vibraciones del elemento piezoeléctrico al aire afectaría sustancialmente el comportamiento.

Addendum

Comprendo bastante bien cómo funcionan los motores: un motor ideal se puede modelar como una caja negra de modo que la tensión en los conductores del motor en un momento dado sea un número constante de voltios por (revolución por segundo) y la corriente a través del motor habrá un número constante de amperios por onza pulgada de par aplicado, y la mayoría de los motores prácticos pueden modelarse como un motor ideal en serie con una resistencia y un inductor. Lo que me gustaría sería un entendimiento similar para los piezos.

El voltaje a través de un piezo no parece representar su posición absoluta, ni su velocidad, ni su aceleración. ¿Qué representaría el voltaje en un piezo "ideal", y qué se debe agregar al modelo de un piezo ideal para que coincida razonablemente con el comportamiento del mundo real?

    
pregunta supercat

1 respuesta

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¿Realmente desea una explicación de cómo funciona desde el punto de vista físico / acústico de un dispositivo, o más bien cómo conducirlo mejor?

En cuanto a lo último, tiene cuatro aspectos relacionados en serie:

  1. ¿cuál es su voltaje de circuito de conducción / capacidad de corriente?
  2. la curva de respuesta de frecuencia del piezo (debe estar en la hoja de datos, de lo contrario, seleccione otra parte)
  3. la acústica entre el piezo y el aire ambiente en el oído del oyente
  4. la curva de respuesta de frecuencia del oído humano (ver artículo vinculado)

Usted tiene control sobre # 1 y # 3. El montaje piezo óptimo está en su anillo nodal para el modo de vibración principal (el área dentro del anillo nodal se dobla en una dirección, el área fuera del anillo nodal se dobla en la otra dirección) - vea guías de aplicaciones mfrs , y luego tiene que acoplarse acústicamente al aire circundante.

En lo que respecta al circuito de excitación, los piezos son de naturaleza capacitiva, por lo que probablemente sea posible agregar un inductor adecuado para crear un circuito de conmutación que sea más eficiente. (Si estuviera diseñando un sistema, buscaría un circuito de disco barato que funcione a la frecuencia de resonancia, y luego gastaría el dinero extra que tenía para comprar una batería más grande, por supuesto, si su batería está reparada y su presupuesto ha habitación, entonces tienes una prioridad diferente)

Supongo que probablemente querrá usar un Piezo de 3 terminales para que pueda obtener retroalimentación para el comportamiento resonante.

editar: He leído tu actualización. Los motores de CC son "fáciles" de modelado w / r / t; son básicamente un transformador electromecánico (rotativo) sin demasiados elementos parásitos entre los terminales del dispositivo y el transformador electromecánico "ideal" representado por las constantes de par / back-emf relacionadas voltaje < - > velocidad de rotación y corriente < - > par de torsión.

Aunque no estoy familiarizado personalmente con el modelado de transductores piezoeléctricos, mi comprensión es que también son transformadores electromecánicos, pero con más componentes parásitos. Por la página de Wikipedia sobre sus propiedades eléctricas :

LafuentedevoltajedependienteVesproporcionalalatensión(=alargamiento/contracciónfraccionalenunadirección).Nopuedoentenderaquéseríaproporcionallacorrienteatravésdeesafuentedevoltaje;puedeserlatasadecambiodelatensión(conV"en realidad" es proporcional al estrés, que es proporcional a la tensión a través del módulo de Young, por lo que V * I = estrés * la tasa de cambio de la tensión, que creo que le da alguna indicación de poder , con un factor faltante que es proporcional al volumen del transductor).

El problema desde un punto de vista de medición es que V no está disponible directamente en los terminales del dispositivo; en lugar de eso, tienes todo este otro truco, por lo que no puedes medirlo en DC.

    
respondido por el Jason S

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___ conversión de qstnhdr ___ de Moore a Mealy ______ qstntxt ___

¿Alguien puede explicar cómo puedo convertir de Moore FSM a Mealy FSM y viceversa?

    
______ answer73397 ___

La conversión de Moore a Mealy es fácil. Aquí están los pasos:

  • Sea S (i) el estado actual y O (i) se muestre en este estado
  • Adjunte la salida O (i) a todas las transiciones de estado que entran en el estado S (i)
  • Eliminar la salida O (i) del estado S (i)
  • Ir al siguiente estado
  • Repita los pasos del procedimiento anterior hasta que se manejen todos los estados

Tenga en cuenta que para el estado de inicio S (0), el procedimiento sigue siendo casi el mismo, excepto que O (0) se asignará al reiniciar. Además, el número de estados permanece inalterado en la conversión de moore a mealy.

La conversión de Mealy a Moore es mucho más complicada. Es básicamente el proceso inverso, excepto que a veces es necesario dividir (o copiar) un estado cuando hay un conflicto de salidas distintas en las transiciones que entran en ese estado. Las distintas salidas en los bordes entrantes se asignan a la copia respectiva del estado. Además, cada copia conserva todos los bordes salientes originales. Este procedimiento se repite para los estados subsiguientes hasta que se manejan los estados restantes. El número de estados en la máquina de Moore resultante es mucho más alto que la máquina carnosa original. Hay algoritmos específicos utilizados en las herramientas EDA para hacer esto.

    
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Gumstix con una pantalla de tinta electrónica