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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Piezo- oder elektromagnetischer Schallwandler?


Autor: MainSter (Gast)
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Hallo,

ich muss für unsere neue Steuerung im Geschäft einige Tests zum Thema 
Signalgeber durchführen. Die Steuerung ist in einem recht gut isolierten 
Gehäuse eingebaut und es gab bei älteren steuerungen immer das Problem 
dass die Lautstärke der Piezo- schallwandler nicht ausreichend war.

Was würdet ihr als Signalgeber verwenden? Piezo- oder magnetischer 
summer?

Natürlich möglichst klein und billig!

MFG Mainster

: Gesperrt durch Moderator
Autor: oha (Gast)
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>Die Steuerung ist in einem recht gut isolierten
Gehäuse eingebaut und es gab bei älteren steuerungen immer das Problem
dass die Lautstärke der Piezo- schallwandler nicht ausreichend war.

Ja. was macht man da ?
a) ein loch
b) man koppelt auf das Gehaeuse.

Autor: MainSter (Gast)
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...ist ja nicht so dass noch keine überlegungen in diese Richtung 
gemacht wurden aber es handelt sich um medizingeräte und mal kurz n loch 
wo reinmachen ist nicht so einfach.
Koppeln auf das Gehäuse hört sich gut an aber bringt das bei 
Kunststoffgehäusen auch was?

Es gibt zwei piezowandler in der näheren Auswahl aber die sind extrem 
groß oder zu extrem teuer

45mm durchmesser und 25mm höhe -->  110dB bei 10cm abstand, aber knappe 
2€
Der andere ist viel kleiner, kostet aber fast 4€

Ich hab schon gelesen dass man mit elektromagnetsichen schallwandlern 
bei gleichem membran- durchmesser höhere Lautstärken erreicht??!

MFG MainSter

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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MainSter wrote:
> ...ist ja nicht so dass noch keine überlegungen in diese Richtung
> gemacht wurden aber es handelt sich um medizingeräte und mal kurz n loch
> wo reinmachen ist nicht so einfach.

Wenn du das Medizingerät umbauen willst um es zu missbrauchen ist das in 
Ordnung.

Wenn du ein Medizingerät nach dem Umbau als Medizingerät nutzen willst, 
solltest wissen, dass die Zulassung flöten geht.

Das ist gefährlich, falls jemand zu Schaden kommt. Ob es an deinem Umbau 
lag oder nicht, ist dann egal, du wirst haften müssen.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Vor allem finde ich die Verknüpfung von Mengenoperator 'near', Begriff 
'Medizintechnik' und Klassifizierung '2 Euronen = teuer' interessant. 
Ist das für die übernächste Gesundheitsreform? Sag mir bitte vorher 
Bescheid, damit ich früh genug sterbe.

Eine Kopplung auf ein Kunststoffgehäuse bringt es nicht. Das klappt nur 
gut bei Metall. Für unter 5 Euronen bekommt man Summer, die ich als 
unerträglich laut empfinde. Also Tesastreifen drüber...


Gruß -
Abdul

Autor: MainSter (Gast)
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... villeicht hätte ich weiter ausholen sollen.

Ich arbeite in einer Fa. die hauptsächlich Zentrifugen herstellt. 
Medizingerät --> bedeutet nicht gleich "Bau ein was du willst, koscht 
was wolle"

Die alte Steuerung wurde für insgesammt 6 Maschinentypen eingesetzt, 
alle nochmal unterteilt in gekühlte/ ungekühlte geräte, Sole- bzw. 
Stickstoffkühlung. Wir vertreiben Diese Geräte weltweit und schon die 
alte steuerung wurde in den besten zeiten einige Tausend mal / Jahr 
verbaut.

Die neue Steuerung soll die alte ablösen und vorraussichtlich noch 2 
weitere Maschinentypen abdecken.

Bei der Signalgeber- geschichte geht es um eine optimierung, bisher 
konnte die Lautstärke auch nicht eingestellt werden, jetzt gibt es 3 
abstufungen.

@ Abdul K.: Ich weiß, dass ist aber zu teuer!

Ich wollte eigentlich von jemand mit erfahrung hören ob es sich lohnt, 
elektromagnetische signalgeber in die Entwicklung miteinzubeziehen oder 
ob man dann ehr noch größere / teurere bauteile kaufen muss um 
ordentlich krach zu machen?!

Autor: oha (Gast)
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Ein Loch ins Gehaeuse zu machen bedeutet ja nicht, dass das Loch offen 
ist. Eine Folie (Tesa) waere moeglich, ist ein Frage der Frequenz.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Na das Tesa wollte ich eher für die Reduzierung der Lautstärke 
benutzen...

Elektromagnetische Geber sind normalerweise für Breitbandigkeit 
(=schlechter Wirkungsgrad) optimiert, piezoelektrische für 
Schmalbandigkeit (die Klammer hier kannst du dir denken).

Klebe eine einfach Piezoscheibe ins Gehäuse und steuere die über einen 
notfalls digitalen Pin direkt vom Controller über einen beliebigen 
digitalen Buffer an. Die Ansteuerfrequenz sollte in etwa der 
Resonsanzfrequenz des Piezos entsprechen. Muß nicht soooo genau sein.

Das alleine ist dann schon tierisch laut. Die Scheibe bekommst du beim 
Chinesen für vielleicht 5 Cent. Die Montage wird dann dein nächster 
Kostentreiber sein. Bestimmt will dir der Ökonom dann die Kupferkabel 
abreden...


Gruß -
A.

Autor: MainSter (Gast)
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Wenn federkontakte günstiger sind kommen die Kabel weg :-)

Eine Piezomembrane ist natürlich das günstigste aber wie du schon 
geschrieben hast bringts wahrscheinlich nicht viel aufm 
kunststoffgehäuse.... oder ist es einen test wert?

Die Aussage mit dem Wirkungsgrad leuchtet eigentlich ein, war mir nur 
unsicher da ich es irgendwo gelesen hatte dass magnetische summer lauter 
sind bei gleichem durchmesser.

sonst bleibt es wohl bei dem riesen Piezosummer....

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Abdul K. wrote:

> Elektromagnetische Geber sind normalerweise für Breitbandigkeit
> (=schlechter Wirkungsgrad) optimiert, piezoelektrische für
> Schmalbandigkeit (die Klammer hier kannst du dir denken).

Der Wirkungsgrad der Piezo Piepser entsteht vor allem durch den 
Helmholzresonator. Das ist quasi ein akustischer Schwingkreis, der die 
Impedanz der Luft an die des Piezos anpasst und so eine optimale 
Energieübertragung gewährleistet.
In der Praxis sind Piezo Piepser meist in einem Kunstoffgehäuse, mit 
einem kleinen Loch in der Mitte. Dahinter sieht man die Piezo Scheibe. 
Das Volumen, das Loch usw. bestimmen die Resonanzfrequenz. Ein Zukleben 
verstimmt das ganze.

Autor: MainSter (Gast)
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... Also dann bringt es auch nicht sonderlich viel wenn ich eine 
piezomembrane auf die Fläche eines Metallgehäuses aufklebe, richtig???

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Kommt drauf an: Wenn der Piezo seine Energie mit Hilfe von dem Gehäuse 
gut an die Luft abgeben kann, dann kann das durchaus ziemlich laut 
werden. Bestes Beispiel sind die Melodie Grußkarten: Wenn man da den 
Piezo vom Papier entfernt, wird das ganze sehr viel leiser.
Ich würde daher einen möglichst großflächigen Piezo nehmen, und an die 
Gehäusewand kleben.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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MainSter wrote:
> Wenn federkontakte günstiger sind kommen die Kabel weg :-)
>

Na hoffentlich hat dafür die süße kranke Schwester dann mehr Zeit für 
mich :-)


> Eine Piezomembrane ist natürlich das günstigste aber wie du schon
> geschrieben hast bringts wahrscheinlich nicht viel aufm
> kunststoffgehäuse.... oder ist es einen test wert?
>
> Die Aussage mit dem Wirkungsgrad leuchtet eigentlich ein, war mir nur
> unsicher da ich es irgendwo gelesen hatte dass magnetische summer lauter
> sind bei gleichem durchmesser.
>
> sonst bleibt es wohl bei dem riesen Piezosummer....

'Klein' ist nun ne ganz andere Baustelle...


Gruß -
A.

Autor: Winfried (Gast)
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Ich würd auch sagen: Das wichtigste bei einer Piezo-Lösung ist die 
mechanische Umsetzung. Ein Piezo ohne jegliches Gehäuse in der Luft 
hängend ist vielleicht 1000 mal leiser, als eines mit idealem 
Resonanzkörper rundrum.

Die Rauchmelder, die extrem laut sind, werden durchweg mit Piezo 
gefertigt, was ein Indiz dafür ist, dass das die optimale Lösung für 
große Lautstärke bei geringen Kosten ist.

Wichtig in diesem Zusammenhang ist auch, dass die Luft, die durch die 
eine Seite in Schwingung versetzt wird, nicht direkt mit der anderen 
Seite kurzgeschlossen ist. Man muss immer irgendwie dafür sorgen, dass 
die in Schwingung versetzte Luft ein längeren Weg zur anderen Seite 
zurücklegen muss. Sonst rührt man nur sinnlos die Luft um den Tongeber 
drumrum etwas durcheinander. Siehe Lautsprecher ohne Gehäuse...

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Ein Plasmaball ist auch ohne Gehäuse :-)


- Abdul

Autor: Ram (Gast)
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kannst du einen Kleinen Trafo "step-up transformer" einsetzen.. je 
Spannung desto laut

Autor: Axel Schwenke (a-za-z0-9)
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MainSter schrieb:

> Was würdet ihr als Signalgeber verwenden? Piezo- oder magnetischer
> summer?

Das kommt drauf an. Piezos brauchen ordentlich Spannung (mit 3.3V kriegt 
man da nix gerissen). Elektromagnetisch braucht eher Strom als Spannung.

In jedem Fall entsteht die Lautstärke durch den Resonator (wie schon ein 
Vorposter schrieb) und man würde für eine solche Anwendung einen 
Schallwandler aussuchen, der eine ausgeprägte Resonanz hat (typisch sind 
2kHz oder 4kHz) und den dann auch bei dieser Frequenz betreiben.

Piezos gibt es auch mit eingebauter Elektronik, die die Scheibe selber 
zur Rückkopplung verwendet und so exakt bei Resonanz betreibt. Kenne ich 
von elektromagnetischen Wandlern nicht.


XL

Autor: spess53 (Gast)
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Beitrag #4738130 wurde von einem Moderator gelöscht.
Autor: Manfred (Gast)
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oha schrieb:
> Ein Loch ins Gehaeuse zu machen bedeutet ja nicht, dass das Loch offen
> ist. Eine Folie (Tesa) waere moeglich, ist ein Frage der Frequenz.

"Eine Folie" wird im Bereich kommerzieller Telefone und Funkgeräte 
gemacht, damit kann man IP65 einhalten. Nicht gerade Tesa, hier braucht 
man eher die Beratung von Goretex, es gibt spezielle Folien.

Wenn ich auf alte Funkrufempfänger gucke (1975), magnetische 
Schallwandler mit_Resonanzkammer (Sennheiser) erreichten erhebliche 
Lautstärken - aber nur in einem sehr engen Frequenzbereich um 2700Hz. 
Den Aufbau kann man sich ähnlich einer Fahrzeughupe mit aufgewickeltem 
Horn vorstellen.

Autor: Axel Schwenke (a-za-z0-9)
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