Polarität von Ultraschall Transducern

[Paul (Gast)]

Hallo,

haben Ultraschall-Transducer wie dieser hier (MCUSD16A40S12RO):

http://www.farnell.com/datasheets/1759988.pdf

eine bestimmte Polarität, die zu beachten wäre, wenn man sie als Sender 
benutzt?

Danke im Voraus

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Der wird mit Wechselspannung betrieben, da gibt es keine Polarität.

Oder wie kommst du auf diese Frage?

[Paul (Gast)]

Sorry hab ich übersehen ja. Ich meinte eigentlich, wenn man sie mit DC 
betreibt z.b. per PWM, dann hatte ich mich gefragt, ob vll ein Pin 
besser für +, bzw. - geeignet sein könnte. D

[Günni (Gast)]

Yalu X. schrieb:
> Der wird mit Wechselspannung betrieben, da gibt es keine Polarität.

... und einige der Wandler reagieren empfindlich darauf, wenn der 
Wechselspannung ein Gleichspannungsanteil überlagert ist. Deshalb ist es 
sinnvoll, einen größeren Kondensator in Reihe mit dem Wandler zu 
schalten, der Gleichspannungsanteile sicher verhindert. Je nach Impedanz 
des Wandlers sind Werte zwischen 0,1 und 3,3 uF sinnvoll. Es dürfen aber 
keine Elkos oder Tantalkondensatoren verwendet werden.

[Egon D. (Gast)]

Paul schrieb:

> Sorry hab ich übersehen ja. Ich meinte eigentlich,
> wenn man sie mit DC betreibt z.b. per PWM,

???

Seit wann ist PWM DC?

[Harald W. (wilhelms)]

Egon D. schrieb:

>> Ich meinte eigentlich,
>> wenn man sie mit DC betreibt z.b. per PWM,
> Seit wann ist PWM DC?

Zumindest ist ein Gleichspannungsanteil überlagert.

[Egon D. (Gast)]

Harald W. schrieb:

> Egon D. schrieb:
>
>>> Ich meinte eigentlich,
>>> wenn man sie mit DC betreibt z.b. per PWM,
>> Seit wann ist PWM DC?
>
> Zumindest ist ein Gleichspannungsanteil überlagert.

Klar, und nach irgendwelchen schwachsinnige IHK-Regeln
wäre was vielleicht WIRKLICH als DC zu bezeichnen,
weil kein Vorzeichenwechsel stattfindet.

Das beweist aber nur, dass bei der IHK Bürokraten
sitzen, die von Physik und Technik keine Ahnung haben.

Ein PWM-Signal, dessen Tastgrad von 0.0 oder 1.0
verschieden ist, ist ein Mischsignal mit einem
ERHEBLICHEN Wechselanteil.

[Forist (Gast)]

Paul schrieb:
> haben Ultraschall-Transducer wie dieser hier (MCUSD16A40S12RO):

Wie kommst du eigentlich auf die abwegige Idee, dass die Dinger 
irgendetwas mit Fragen rund um Mikrocontroller und sonstige digitale 
Elektronik zu tun haben könnten?

Günni schrieb:
> Es dürfen aber keine Elkos oder Tantalkondensatoren verwendet werden.
Solange die Signalpolarität auf Grund des Gleichspannungsanteils klar 
ist, dürfte ein polarer Kondensator keine Probleme haben.
Oder warum meinst du, dass die nicht verwendbar sind?

[Forist (Gast)]

Egon D. schrieb:
> Ein PWM-Signal, dessen Tastgrad von 0.0 oder 1.0
> verschieden ist, ist ein Mischsignal mit einem
> ERHEBLICHEN Wechselanteil.

Sie es mal anders: Ein PWM-Signal dessen Tastgrad von 0.0 oder 1.0 
verschieden ist, ist ein Wechselspannungssignal mit einem ERHEBLICHEN 
Gleichanteil

[Burkhard K. (buks)]

Paul schrieb:
> eine bestimmte Polarität, die zu beachten wäre,

Sofern auf dem Transducer eine Polarität markiert ist, würde ich sie 
beachten. Ich hab ein paar von Murata mit einer Markierung "-|", die ich 
als "Gnd" interpretiere. In dem von Dir verlinkten Datenblatt 
(multicomp) ist ebenfalls ein Pin gekennzeichnet - aber das Datenblatt 
schweigt sich über deren Bedeutung aus :-(

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Paul schrieb:
> Ich meinte eigentlich, wenn man sie mit DC
> betreibt z.b. per PWM, dann hatte ich mich gefragt, ob vll ein Pin
> besser für +, bzw. - geeignet sein könnte.

In diesem Fall würde ich den mit dem Gehäuse verbundenen Anschluss des
Wandlers auf GND legen.

Ich verstehe aber nicht, warum du den Wandler mit einem DC-Anteil
beaufschlagen möchtest. Das reduziert doch nur die nutzbare Dynamik. Ein
Koppelkondensator wie von Günni vorgeschlagen und evtl. noch ein großer
Widerstand parallel zum Wandler entfernen diesen DC-Anteil.

[Egon D. (Gast)]

Yalu X. schrieb:

> Ich verstehe aber nicht, warum du den Wandler
> mit einem DC-Anteil beaufschlagen möchtest.

Ich auch nicht.
Vollbrücke ist kein nennenswerter Aufwand; notfalls
werden es ein paar CMOS-Gatter tun.

[Günni (Gast)]

Forist schrieb:
> Solange die Signalpolarität auf Grund des Gleichspannungsanteils klar
> ist, dürfte ein polarer Kondensator keine Probleme haben.
> Oder warum meinst du, dass die nicht verwendbar sind?

Elkos haben meist einen kleinen Leckstrom, mit dem sie sich 
"nachformieren". In geringem Maße baut sich die Sperrschicht ab und wird 
so wieder regeneriert. Bei Elkos, die lange gelagert wurden, kann man 
das manchmal gut beobachten. Und einige der Piezokristalle sind auch 
gegenüber kleinen Strömen empfindlich. Da ist es schon nicht ganz 
gleichgültig, wenn eine PWM oder die Betriebsfrequenz aus den Pegeln 0V 
und beispielsweise +10V besteht, da dann zumindest beim Einschalten der 
Trennkondensator sich auf die halbe Speisespannung auflädt. Da sich das 
nun wirklich nicht verhindern lässt, sollte der Kondensator abhängig von 
der Impedanz des Gebers möglichst klein gewählt werden. (Das gilt 
übrigens auch für die kapazitiven Feuchtesensoren von vormals Valvo 
jetzt Vishay. Auch da sollten Gleichspannungsanteile vermieden werden.)

[Mani W. (e-doc)]

Egon D. schrieb:
> Vollbrücke ist kein nennenswerter Aufwand; notfalls
> werden es ein paar CMOS-Gatter tun.

Mit (ST)Invertern geht das sehr gut, die kann man auch parallel
schalten und fertig...

[Hp M. (nachtmix)]

Paul schrieb:
> eine bestimmte Polarität, die zu beachten wäre, wenn man sie als Sender
> benutzt?

Interessant wird das, wenn man mehrere Piezos gleichzeitig benutzt, wie 
z.B. in grösseren Ultraschallbädern, weil es dann zu 
Interferenzerscheinungen kommt.
Insbesondere kann es durch diese Überlagerung der einzelnen Schallfelder 
zu  ortsabhängigen Verstärkungen und Auslöschungen kommen.

[Jacko (Gast)]

Wenn die Transducer ihren Zweck erfüllen sollen, betreibe sie
mit Wechselspannung. Bevor du dich über kaputte Transducer,
oder schlechten Wirkungsgrad ärgerst, weil dir (wie so einigen
hier!) die Definition von Wechselspannung nicht klar ist, schließe
sie über die oben genannten Kondensatoren an.

Die Kennzeichnung eines Anschlusses hat ganz andere Gründe.
Betreibe ich mehrere Transducer parallel, kann ich das
US-Signal z.B. bündeln, oder in gewissen Richtungen auslöschen,
wenn ich sie phasenrichtig (Polarität) und im passenden Abstand
zueinander betreibe.

Das ist bei normalen Lautsprechern, oder auch bei Funkantennen
nicht anders.