Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 40khz piezoelectric ceramic actuator ansteuern?


von Vibrotechniker (Gast)


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Wie steuere ich dieses Teil an? 
https://www.aliexpress.com/item/1005003830639794.html

Ich möchte schon auch eventuell auf weniger als 40khz vibrieren. Geht 
das sehr einfach mit einem Transistor, Mosfet oder gibt es schon PCBs 
dafür ?

Wird mit Funktionsgenerator auch möglich sein?

von Wolfgang (Gast)


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Vibrotechniker schrieb:
> Ich möchte schon auch eventuell auf weniger als 40khz vibrieren.

Das könnte mühselig werden. Normalerweise werden die Dinger auf ihrer 
Resonanzfrequenz betrieben.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Vibrotechniker schrieb:
> eventuell auf weniger als 40khz vibrieren.

keine gute Idee.


mfg

von Vibrotechniker (Gast)


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Hm ok. Kennt ihr einen Aktuator der zwischen 20 bis 40 khz Frequenz 
vibrieren kann? Die Lautsprecher können glaube ich nur bis 20 khz?

von Harald W. (wilhelms)


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Vibrotechniker schrieb:

> Hm ok. Kennt ihr einen Aktuator der zwischen 20 bis 40 khz Frequenz
> vibrieren kann?

Einen Hochtöner. Grundsätzlich gilt aber, wenn Du nicht mit der
Resonanzfrequenz anregst, geht der Wirkungsgrad runter.

von Vibrotechniker (Gast)


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Hm ok. Meine andere Frage ist: Wie steuere ich dieses Piezoelement an? 
Kann ich mit einem Funktionsgenerator direkt anschließen ohne 
elektronische Bauteile dazwischen?

Wenn die so klein sind, ziehen die wahrscheinlich nicht soviel Strom.

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Vibrotechniker schrieb:
> Wenn die so klein sind, ziehen die wahrscheinlich nicht soviel Strom.

Ja das ist richtig, dafür viel Spannung ;-) die kleinsten so ab 5V oder 
+/- 3.3V und dann recht schnell schon 12V...bis einige 100V oder gar 
1000V

Ich habe hier ein Netzteil/Signalgenerator für Piezzo das bis 16KV geht!

Das steht aber im Datenblatt des piezoelectric ceramic actuator drin.

Der von dir im Eingangspost verlinkte hat übrigens 100V!
Und 3,28 uF das bei 40kHz?!?
ohje, da brauchst du richtig Saft!

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Vibrotechniker schrieb:
> Wie steuere ich dieses Teil an?

Mit einer Spannung.

Bis zu 100V hält er aus.

Du brauchst so viel Spannung, wie du BewegungsWeg haben willst. Willst 
du die maximale Verformung also +/-100V, eventuell durch einen 
Hochleistungs- OpAmp, einen Audioverstärker (der kann aber nicht 
Gleichspannung) oder easy durch einen Schwingkreis in Resonanz, dann 
aber nur auf 1 Frequenz.

Wie Patrick erwähnt, steigt der benötigte Strom linear mit der Frequenz, 
bei 100V und 40kHz braucht man 80A.

von Vibrotechniker (Gast)


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80A? Dann würden die Kabeln von den winzig kleinen Dingern wegbrennen

von Mani W. (e-doc)


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Vibrotechniker schrieb:
> Ich möchte schon auch eventuell auf weniger als 40khz vibrieren.

Kannst Du mal herüber bringen, was Du bezwecken willst?

Und warum diese kleinen Dinger?

von Vibrotechniker (Gast)


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Ich möchte versuchen, den Umlenkspiegel für das DIY 
Laser-Scanning-Mikroskop in Schwingung zu versetzen, damit die Probe 
abgetastet werden kann.

 Beitrag "Eine Karte mit sehr hoher Abtastrate in Analog Input?"

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Vibrotechniker schrieb:
> Laser-Scanning-Mikroskop

Warum Verwendest du nicht so was?(Siehe Bild) das schafft locker 40 kHz

von Vibrotechniker (Gast)


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Patrick L. schrieb:
> Vibrotechniker schrieb:
>> Laser-Scanning-Mikroskop
>
> Warum Verwendest du nicht so was?(Siehe Bild) das schafft locker 40 kHz

Ich musste recherchieren was das überhaupt ist. Habe dann doch gefunden: 
https://de.aliexpress.com/item/1005002111888061.html

Wie funktioniert denn die Technik da drinnen? Ist das so ein 
MEMS-Mirror?

Mich wundert's eh warum ein Laserrastermikroskop im Forschungslabor so 
teuer ist. Billige Scanning Mikroskope habe ich auf aliexpress nicht 
gefunden. Nur simple Durchlichtmikrosope und so.

von student (Gast)


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Vibrotechniker schrieb:
> Mich wundert's eh warum ein Laserrastermikroskop im Forschungslabor so
> teuer ist

Mich nicht.
Scheint erstens doch nicht so einfach zu sein. Zweitens gibt's wenig 
Stückzahl.
Und drittens wird Forschung im nennenswerten Stil entweder von Experten 
in entsprechenden Konzernen oder von woken Dauerstudent*innen im 40. 
Semester gemacht.
Beide müssen ihre Geräte nicht selbst bezahlen. Und alles, was "die 
Firma" zahlt, kann schon mal grundsätzlich teurer sein.

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Vibrotechniker schrieb:
> Mich wundert's eh warum ein Laserrastermikroskop im Forschungslabor so
> teuer ist. Billige Scanning Mikroskope habe ich auf aliexpress nicht
> gefunden. Nur simple Durchlichtmikrosope und so.

Das liegt halt daran, dass die Entwickler dieser Technologien wenig 
„DIY“ YouTube-Videos ansehen, ihre Ideen nicht von AliEx kopieren und 
sich sehr intensiv theoretisch mit der entsprechenden Materie 
auseinandersetzen. Am Ende des Tages vibrieren sie nicht, sondern 
betreiben einen Piezoaktuator auf seiner Resonanzfrequenz.

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Vibrotechniker schrieb:
> Wie funktioniert denn die Technik da drinnen? Ist das so ein
> MEMS-Mirror?

Nein das sind ganz normale Ablenkspulen, die gibt es auch in 2D mit X 
und Y Ablenkung.
Der Trick ist:
1) Ganz kleiner mechanischer Spiegel mit kaum Gewicht
2) Wird in Resonanz betrieben somit sind sehr hohe Scannfrequenzen 
möglich.

Wir stellen solche Dinger (Nur noch kleiner) her.
1D (Nur "X" Ablenkung) und 2D ("X" und "Y" Ablenkung)

Es gibt im freien Markt, auch MEMS gesteuerte aber die sind ungleich 
teurer.

Gibt aber auch welche die nur eine Kamera besitzen, die sind dann aber 
ohne ausgelenktem Laser.

Wir haben solche Module mit blau, rot oder IR Laserdiode auch mit allen 
3 Laser in einem.

Alternativ kannst du auch eine "Blu Ray-DVD Pickup" nehmen(Bild), der 
kann die Laserdiode auch in "Y" und "Z" auslenken und schaft die 40kHz 
auch!

: Bearbeitet durch User
von Vibrotechniker (Gast)


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Okay vielen Dank für die Infos! Ich wollte mir mal den Barcodescanner 
genauer anschauen. Wie heissen die eigentlich? EM3085? Wenn man die 
Laserdioden austauschen kann dann hört sich das sehr interessant an.

Mein Vorhaben:

Es gibt halt diese DIY-Mikroskope zum Beispiel openflexure 
(openflexure.org) da haben die Leute ein Gestell mit Schrittmotoren 
entwickelt der in sub-mikroschritten bewegen kann, was ich schon sehr 
erstaunlich finde. Kostet nur wenige Euros. Es würde vielen Menschen 
zugänglicher machen und die Forschungskraft in der Biologie 
beschleunigen. Das Problem bei normalen Durchlichtmikroskope ist die 
Unschärfe (Beugung). Da gibt es dann Tricks mit Fluoreszenz und 
Laser-Scanning-Mikroskope. Man kann inzwischen auch schon billigere 
Fluoreszenzmikroskope bauen, weil die Linsen für Kameras kleiner sein 
dürfen ohne Okular für menschliches Auge.

Der Nächste hat dann versucht ein Laserrastermikroskop nachzubauen, was 
zwar irgendwie klappt, aber sehr langsam ist:
https://www.youtube.com/watch?v=9TYlQ4urcg8

Der macht das Ganze mit X- und Y- Motoren, der Laserstrahl bewegt sich 
nicht. Nur der Tisch über die Schrittmotoren was das Ganze sehr langsam 
macht. Deswegen wollte ich mal versuchen, einen Schritt weiter zu gehen 
und mit Ablenkspiegel probieren. Hier ist das Schema: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Konfokalmikroskop#/media/Datei:Confocal_principle_real_life-deutsch.png

Das ist jetzt halt so die Frage wie gut ich diese EM3085 (oder wie sie 
heißen) manipulieren kann. Sind auch andere Frequenzen möglich oder ist 
das irgendwie von der Eigenresonanz abhängig? Ich konnte in dieser 
Spezifikation ( http://nala.newlandaidc.com/h-pd-115.html ) nicht 
herausfinden. Wie schnell bewegt sich der Scannerspiegel einmal 
Horizontal und einmal Vertikal? Wahrscheinlich gehts eh nur übers 
experimentieren.

von Vibrotechniker (Gast)


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Ich habe hier ein weiteres Video gefunden:
https://www.youtube.com/watch?v=xIUSqPnd23U

Scheint wohl wirklich zu funktionieren. Nur leider ohne Anleitung.

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