Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Piezo-Schallwandler mit Gleichstrom ansteuern


von Rudolph T. (lucky27)


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Hallo zusammen,

ich möchte meinen piezokeramischen Schallwandler ansteuern und über 
diesen Töne in unterschiedlichen Frequenzen ausgeben. Leider ist mir 
unklar wie hierbei eine Frequenz mit Gleichstrom erzeugt werden soll, 
werden Piezo-Schallwandler nicht eigentlich mit Wechselstrom betrieben? 
Im Datenblatt bzw. auf der Seite des Artikels steht V/DC also 
Gleichstrom und bei fast allen Tutorials mit Arduino Boards werden die 
Piezos ebenfalls mit Gleichstrom betrieben und so eine Frequenz erzeugt. 
Wie kann also mit Gleichstrom eine Frequenz erzeugt werden und so der 
Schallwandler angesteuert werden?

Mein Schallwandler: 
https://www.conrad.de/de/piezokeramischer-schallwandler-geraeusch-entwicklung-75-db10-cm-30-vdc-63-khz-inhalt-1-st-751669.html?gclid=COazpNvgmdACFWYq0woducgN1g&insert_kz=VQ&hk=SEM&WT.srch=1&WT.mc_id=google_pla_lia&s_kwcid=AL!222!3!%7Bcreative%7D!%7Bmatchtype%7D!%7Bplacement%7D!%7Bnetwork%7D!!%7Bkeyword%7D&ef_id=WCIO9QAABBjEgwIh:20161108180942:s#store=2091

von spess53 (Gast)


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Hi

>Mein Schallwandler:
>https://www.conrad.de/de/piezokeramischer-schallwa...

Im zugehörigem Datenblatt steht kein Wort von Gleichspannung.

MfG Spess

von Toxic (Gast)


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Das Ding besitzt keine eingebaute Elektronik:
"Besonders flache Bauform, ohne Elektronik mit 80 mm Anschlussdrähten."

Muss also mit einer Rechteckspannung angesteuert werden- z.B mit einem 
Arduino.Resonanzfrequenz liegt bei 6KHz.
Toene kann man damit aber auch im Bereich von ca. 1KHz - 10KHz 
entlocken.

von Stefan F. (Gast)


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Man kann ein gemischtes Signal verwenden - Gleichspannung mit einer 
überlagerten Wechselspannung. Nur mal so als Beispiel:
1
                Piezo
2
                 
3
AVR I/O Pin o-----||----| GND

Wenn der AVR mit 5V versorgt wird und du den I/O Pin 6000 mal pro 
Sekunde immer abwechselnd High/Low schaltest, dann hast du am Piezo 
Lautsprecher eine Wechselspannung von 2,5V plus eine Gleichspannung von 
2,5V.
1
                Piezo
2
                 
3
AVR I/O Pin o-----||-----o AVR I/O Pin

Wenn du ihn so ansteuerst, dass die beiden Pins immer entgegen-gesetzten 
Pegel haben, dann hast du am Piezo Lautsprecher eine Wechselspannung von 
5V und keine Gleichspannung. So ist er lauter.

von Sascha W. (sascha-w)


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Lukas T. schrieb:
> ich möchte meinen piezokeramischen Schallwandler ansteuern und über
> diesen Töne in unterschiedlichen Frequenzen ausgeben.
Dir sollte aber schon bewust sein das so ein Piezo nur in einem kleinen 
Frequenzbereich um seine Resonanzfrequenz einen Ton mit einigermaßen 
brauchbarer Lautstärke erzeugt.

Sascha

von H. K. (spearfish)


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Lukas T. schrieb:
> ich möchte meinen piezokeramischen Schallwandler ansteuern und über
> diesen Töne in unterschiedlichen Frequenzen ausgeben. Leider ist mir
> unklar wie hierbei eine Frequenz mit Gleichstrom erzeugt werden soll,
> werden Piezo-Schallwandler nicht eigentlich mit Wechselstrom betrieben?
> Im Datenblatt bzw. auf der Seite des Artikels steht V/DC also
> Gleichstrom und bei fast allen Tutorials mit Arduino Boards werden die
> Piezos ebenfalls mit Gleichstrom betrieben und so eine Frequenz erzeugt.
> Wie kann also mit Gleichstrom eine Frequenz erzeugt werden und so der
> Schallwandler angesteuert werden?

Also du hast da etwas falsch verstanden mit der Gleichspannung. Im 
Datenblatt steht eindeutig Vpp -> Voltage Peak-To-Peak. Die Nennspannung 
beträgt übrigens 12Vpp.

Das mit der Gleichspannung bei den Arduino Boards bezieht sich auf die 
verwendete Pulsweitenmodulation, mit der man diesen Piezowandler 
ansteuern kann: https://de.wikipedia.org/wiki/Pulsweitenmodulation
Du kannst also laut Datenblatt diesen Piezo mit einer Frequenz zwischen 
1kHz und 8kHz betreiben.

Übrigens findest du im Datenblatt auch den Frequenzgang. Wie unschwer zu 
erkennnen, liegt die Resonanzfrequenz bei 4000Hz, gewisse Frequenzen 
werden nur eher schlecht funktionieren, andere besser.

: Bearbeitet durch User
von Toxic (Gast)


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Sascha W. schrieb:
> Dir sollte aber schon bewust sein das so ein Piezo nur in einem kleinen
> Frequenzbereich um seine Resonanzfrequenz einen Ton mit einigermaßen
> brauchbarer Lautstärke erzeugt.

So hoert sich der Conrad-Piezo an,wenn zwischen 1khz und 4khz betrieben 
wird - direkt angesteuert von einem Arduino pin:Ist laut genug,auch wenn 
es im Video- der lausigen Kamera wegen - nicht so rueberkommt

https://youtu.be/WhRitL2sqUI

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