Piezoelektryczna płytka ceramiczna używana do przetwornika gitarowego

Zasada eksperymentu
W tym eksperymencie wykorzystuje się dodatni efekt piezoelektryczny ceramika piezoelektryczna . Korzystając z ceramiki piezoelektrycznej zainstalowanej w skrzynce rezonansowej gitary, gracz wychwytuje siedem dźwięków ze środka C do B (w tym B) w skali C-dur, a sygnał elektryczny z ceramiki piezoelektrycznej jest mierzony za pomocą oscyloskopu. Kształt fali i częstotliwość odpowiadająca każdemu tonowi są mierzone za pomocą oscyloskopu i porównywane z częstotliwością skali w międzynarodowej, wspólnej standardowej tabeli konwersji częstotliwości tonu. Analizując stopień zbieżności i dopuszczalny zakres błędu, ocenia się, czy ceramika piezoelektryczna może rozpoznawać typowe instrumenty. Ton funkcji tonu w urządzeniu doświadczalnym. W doświadczeniu tym zastosowano piezoelektryczną płytkę ceramiczną PZT5H o długości około 2 cm i szerokości około 0,7 cm oraz cztery cienkie druty. The Płyty z ceramiki piezoelektrycznej Piezoelektryczny arkusz ceramiczny jest podzielony na trzy warstwy, biała warstwa zewnętrzna po obu stronach to elektroda dodatnia, a warstwa środkowa to elektroda ujemna. Dwa z drutów mają około 30 cm, a pozostałe dwa około 70 cm.

W tym eksperymencie sześć strun gitary akustycznej służy jako źródło dźwięku, a gracz poprzez szarpanie strun uzyskuje dźwięki różnych tonów. Wybrane źródło dźwięku zostało precyzyjnie dostrojone, aby dokładnie emitować siedem tonów od centrum C do B (w tym B) w skali C-dur.

Do dwóch biegunów przyspawane są dwa druty o długości około 30 cm Przetwornik z płytkami z ceramiki piezoelektrycznej , a ceramikę piezoelektryczną wkleja się do skrzynki rezonansowej gitary za pomocą kleju „dobrego brata”, aby uzyskać pełny kontakt ze skrzynką rezonansową, odczekując około jednego dnia. Klej wysycha. (Powodem gromadzenia dźwięku w skrzynce rezonansowej jest to, że jeśli chcesz użyć piezoelektrycznego elementu ceramicznego w celu uzyskania wyraźnego kształtu fali, który można wykorzystać do analizy, zbierany dźwięk ma określoną głośność. Skrzynka rezonansowa wykorzystuje zasadę rezonansu, aby faza dźwięku miała tę samą częstotliwość. Nałożony w celu wzmocnienia oryginalnego dźwięku)

Dwa 30-centymetrowe druty z ceramiki piezoelektrycznej wychodzą z rezonatora i są odpowiednio przyspawane do jednego końca dwóch małych kawałków żelaza, a następnie dwa długie druty o długości 70 cm są odpowiednio przyspawane do drugich końców dwóch małych kawałków żelaza i podłączają oscyloskop. (Dwa wewnętrzne przewody są podłączone do Odbiór płyt ceramicznych piezoelektrycznych . Jeśli będzie za długi, łatwo się owinie i odpadnie podczas przenoszenia gitary. Gdy odpadnie, bardzo trudno jest ponownie zespawać ceramikę piezoelektryczną wewnątrz skrzynki rezonansowej, aby temu zapobiec. W tym eksperymencie dwa długie druty służą do przedłużenia dwóch wewnętrznych części.

Akwizycja przebiegu

 Przegląd przebiegów akwizycji
W tym eksperymencie zbierany jest kształt fali sygnału elektrycznego z ceramiki piezoelektrycznej, wyświetlany na oscyloskopie podczas gry w skali C-dur (CDEFGAB) na strunie. Podczas eksperymentu każdy dźwięk jest odtwarzany dwukrotnie, a oscyloskop zostaje zatrzymany natychmiast po każdym odtworzeniu. W procesie zbierania kształtu fali sygnału elektrycznego każdy przebieg wykazuje regularność lub okresowość, a obserwator wybiera jeden cykl do zarejestrowania danych dotyczących częstotliwości.

Analiza gromadzenia danych

Poniższe zdjęcia i adnotacje dot Płytki piezoelektryczne Czujnik piezoelektryczny to kształty fal rejestrowane przez oscyloskop, gdy gitara gra w siedmiu głównych skalach. Każdy z tonów w tym eksperymencie był odtwarzany trzy razy i za każdym razem, gdy grano w grę, mierzono dwa różne cykle, więc dla każdego zagrania wykonano dwa obrazy przebiegu. W tej sekcji każdy ton pokazuje tylko obraz fali odtwarzany dwukrotnie, po jednym obrazie na raz. Każdy przebieg ma dwie pionowe żółte linie, początek i koniec okresu wybranego przez obserwatora. Żółta czwarta linia danych (1/Δt) w prawym górnym rogu oscyloskopu to częstotliwość tego cyklu.