Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Piezo in Resonanz mit Spule


von Piezo (Gast)


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Hallo,

ich hätte mal eine Frage bzgl. der Resonanzfrequenz eines 
Piezoschallwandlers, und zwar eines Selbstschwingenden.

Grundsätzlich besitzt dieser je nach Bauform eine Kapazität von ca. 30nF 
bis 40nF.
Nun ist es laut diverser Application-Notes möglich, die elektrische 
Ansteuerung ebenfalls in Resonanz durchzuführen, und somit die 
Lautstärke wohl um bis zu 6dB erhöhen zu können.

Benötigt wird dafür eine Spule. Den Application-Notes zufolge im Bereich 
von ca. 50mH und Berechnungen zeigen, dass dieser Wert mit den 
angenommenen 30nF des Piezokondensators auch ganz gut übereinstimmt... 
Formel für elektrische Resonanz ist 1/(2Pi*Wurzel(LC)).

Nun ist es aber so, dass insbesondere so große Spulen doch immer etwas 
schwieriger zu bekommen sind und von der Bauhöhe einfach ungeeignet 
sind.

Also meine Idee:
Künstliche Vergrößerung des Piezokondensators, um mit einer kleineren 
Spule dieselben Resonanzeffekte zu erzielen. Also Parallelschaltung von 
z.B. 1uF zu dem Piezo, um die Spulengröße vom Milli- in den 
Mikrohenry-Bereich drücken zu können.

Meine Frage:
Die in Resonanz schwingende Energie teilt sich ja dann zu einem großen 
Anteil in die beiden parallelen Kondensatoren auf, d.h. wohl >95% in den
zusätzlichen Kondensator und <5% in den eigentlichen Piezokondensator.

Erhält man nun dennoch einen Lautstärkegewinn, oder nicht?


mfg

von circ (Gast)


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Der Piezo muß in mechanischer Resonanz sein, die kann man nicht 
woanders hin legen, siehe Datenblatt des Teiles.

von Piezo (Gast)


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Die mechanische Resonanz ist aber nur ein Teil der Wahrheit.

Elektrisch wird er ja auch noch angesteuert, bestenfalls ist der 
elektrische Schwingkreis in derselben Resonanzlage wie die Mechanische.

Also die Frage ist noch aktuell.

von circ (Gast)


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Piezo schrieb:
> bestenfalls ist der
> elektrische Schwingkreis in derselben Resonanzlage wie die Mechanische

Genau dann ist er "laut", das ist dein Ziel.

von Klaus R. (klara)


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Hallo Piezo,
eine Spule zu wickeln ist machbar. Dafür gibt es kleine Kerne mit einem 
hohen AL-Wert. EP7 Kernsatz T38, ohne Luftspalt, AL5200:
http://www.spulen.com/ep7-kernsatz-t38-ohne-luftspalt-al5200.html

http://upload.wikimedia.org/math/c/9/c/c9ce60eb5941fa3d419daaf580feee0c.png
Umgestellt: N = Wurzel(L/AL)
N= Wurzel(50 mH / 5200 nH) = 98 Windungen.

Da der Strom ziemlich klein sein wird gehe ich davon aus das der Kern 
noch nicht in die Sättigung kommt. Den feinen Draht habe ich von einem 
alten Fernmelderelais abgewickelt. Der Kern und der Spulenkörper war von 
spulen.com .

Gruss Klaus.

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