Qué es un zumbador : Funcionamiento y sus aplicaciones

Hay muchas formas de comunicación entre el usuario y un producto. Una de las mejores formas es la comunicación de audio mediante un circuito integrado de zumbido. Por eso, durante el proceso de diseño, es muy útil comprender algunas tecnologías con configuraciones. Por ello, este artículo trata de una visión general de un dispositivo de señalización de audio como un zumbador o un timbre y su funcionamiento con aplicaciones.


¿Qué es un zumbador?

Un dispositivo de señalización de audio, como un zumbador, puede ser de tipo electromecánico, piezoeléctrico o mecánico. Su función principal es convertir la señal de audio en sonido. Generalmente, se alimenta a través de la tensión continua y se utiliza en temporizadores, dispositivos de alarma, impresoras, alarmas, ordenadores, etc. En función de los distintos diseños, puede generar diferentes sonidos como alarma, música, campana y sirena.

Configuración de la clavija del zumbador

El configuración de pines del zumbador se muestra a continuación. Incluye dos pines, el positivo y el negativo. El terminal positivo se representa con el símbolo «+» o terminal largo. Este terminal se alimenta con 6Voltios mientras que el terminal negativo se representa con el símbolo «-» o terminal corto y se conecta al terminal GND.

Historia

A continuación, se analiza la historia del zumbador electromecánico y del piezoeléctrico.

Electromecánico

Este timbre fue lanzado en el año 1831 por un científico americano llamado Joseph Henry pero, éste se utilizó en timbres hasta que fueron eliminados en 1930 en apoyo de las campanas musicales, que tenían un tono suave.

Piezoeléctrico

Estos zumbadores fueron inventados por fabricantes de japoneses y fijados en una amplia gama de dispositivos durante el periodo de los años 70 – 80. Así pues, este desarrollo se produjo principalmente gracias a los esfuerzos de cooperación de las empresas fabricantes de Japón. En el año 1951, reconocieron el Comité de Investigación de la Aplicación del Titanato de Bario, que permite a las empresas cooperar de forma competitiva y dar lugar a numerosas creaciones piezoeléctricas.

Especificaciones

El especificaciones del zumbador incluyen lo siguiente

  • El color es negro
  • El rango de frecuencia es de 3.300 Hz
  • La temperatura de funcionamiento oscila entre – 20° C y +60°C
  • La tensión de funcionamiento oscila entre 3V y 24V DC
  • El nivel de presión sonora es de 85dBA o 10cm
  • La corriente de alimentación es inferior a 15mA
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Tipos de zumbador

Un zumbador está disponible en diferentes tipos que incluyen los siguientes.

  • Piezoeléctrico
  • Electromagnético
  • Mecánica
  • Electromecánico
  • Magnético

Piezoeléctrico

Como su nombre indica, el tipo piezoeléctrico utiliza el efecto piezoeléctrico de la cerámica y la corriente de impulso para hacer que la placa metálica vibre y genere sonido. Este tipo de zumbador se fabrica con una caja de resonancia, un resonador múltiple, una placa piezoeléctrica, una carcasa, un adaptador de impedancia, etc. Algunos de los zumbadores también están diseñados con LEDs.

El multirresonador incluye principalmente circuitos integrados y transistores. Una vez que se da la alimentación a este resonador, oscilará y generará una señal de audio con 1,5 a 2,kHz. El adaptador de impedancia obligará a la placa piezoeléctrica a producir el sonido.

Electromagnético

Este tipo de zumbador se fabrica con un imán, una bobina de solenoide, un oscilador, una carcasa, un diafragma de vibración y un imán. Una vez dada la alimentación, el oscilador, que produce la corriente de la señal de audio, la suministrará a través de la bobina del solenoide para generar un campo magnético.

A veces, el diafragma de vibración vibrará y generará sonido por la interacción del imán y la bobina. La gama de frecuencias va de 2 kHz a 4kHz.

Mecánica

Estos tipos de zumbadores son subtipos de electromagnéticos, por lo que los componentes utilizados en este tipo también son similares. Pero la principal diferencia es que el zumbador vibratorio se coloca en el exterior en lugar de en el interior.

Electromecánico

El diseño de este tipo de zumbadores puede realizarse con un disco metálico desnudo y un electroimán. Su principio de funcionamiento es similar al magnético y al electromagnético. Genera el sonido mediante el movimiento del disco y el magnetismo.

Magnético

Al igual que el tipo piezoeléctrico, el magnético también se utiliza para generar un sonido, pero son diferentes debido a la funcionalidad del núcleo. El tipo magnético es más fijo en comparación con el tipo piezoeléctrico porque funcionan a través de un campo magnético.

Los zumbadores magnéticos utilizan una carga eléctrica en lugar de depender de materiales piezoeléctricos para generar un campo magnético, tras lo cual permite que otro elemento del zumbador vibre y genere sonido.
Las aplicaciones de los zumbadores magnéticos son similares a las del tipo piezoeléctrico en dispositivos domésticos, alarmas como relojes, relojes y teclados.

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Principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento de un zumbador depende de la teoría de que, una vez que se da la tensión a través de un material piezoeléctrico, se produce una diferencia de presión. Un tipo piezoeléctrico incluye cristales piezoeléctricos entre dos conductores.

Una vez que se da una disparidad de potencial a través de estos cristales, entonces empujan a un conductor y arrastran al conductor adicional a través de su propiedad interna. Así, esta acción continua producirá una señal sonora aguda.

Configuraciones de montaje

Las configuraciones de montaje de los zumbadores son las siguientes

  • Montaje en panel
  • Cables
  • Terminales de tornillo
  • Agujero pasante
  • Contacto de muelle
  • Montaje en superficie

¿Cómo utilizar un zumbador?

Un zumbador es un componente eficaz para incluir las características del sonido en nuestro sistema o proyecto. Es un dispositivo extremadamente pequeño y sólido de dos pines, por lo que se puede utilizar de forma sencilla en la protoboard o en la PCB. Así que en la mayoría de las aplicaciones, este componente se utiliza ampliamente.

Hay dos tipos de zumbadores disponibles habitualmente: los simples y los prefabricados. Los de tipo simple son accionados por energía y generan un pitido continuo. Un tipo prefabricado parece más pesado y genera un Bip. Bip. Bip. Este sonido se debe al circuito oscilante interno que tiene.

Este zumbador utiliza una fuente de alimentación de CC que oscila entre 4V y 9V. Para su funcionamiento, se utiliza una pila de 9V, pero se sugiere utilizar una fuente de alimentación de CC regulada de +5V/+6V. Generalmente, se conecta a través de un circuito de conmutación para encender y apagar el zumbador en el intervalo de tiempo necesario.

Diagrama del circuito del zumbador

El diagrama del circuito del indicador de nivel de agua uso del zumbador se muestra a continuación. Este circuito se utiliza para percibir o detectar el nivel de agua dentro del depósito o la lavadora o la piscina, etc. Este circuito es muy sencillo de diseñar utilizando pocos componentes, como un transistor, un zumbador, una resistencia variable de 300K y una fuente de alimentación o pila de 9V.

Circuito de nivel de agua con zumbador
Circuito de nivel de agua con zumbador

Una vez colocadas las dos sondas del circuito en el depósito, éste detecta el nivel de agua. Una vez que el nivel de agua supera el nivel fijado, genera un pitido a través de un zumbador conectado al circuito. Este circuito utiliza un transistor BC547B NPN, pero también podemos utilizar cualquier transistor de uso general en lugar de usar 2N3904/2N2222.

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El funcionamiento de este circuito sensor de nivel de agua es muy sencillo y el transistor utilizado en el circuito funciona como un interruptor. Una vez que las dos sondas detectan el nivel de agua dentro del depósito, el transistor se pone en ON y el voltaje comienza a fluir por el transistor para activar el zumbador.

¿Cómo elegir un zumbador?

Al elegir un zumbador o un altavoz, hay que tener en cuenta muchos principios, como los siguientes

  • Tamaño del producto
  • Consumo de corriente
  • Tipo de terminal
  • Frecuencia Tensión
  • Volumen
  • Tipo
  • Tensión AC/DC
  • El tono es Continuo/Pulsado
  • Fijación – Clavijas, cables/Montaje en superficie
  • Salida de sonido
  • Opción de retroalimentación
  • Elementos piezoeléctricos

Ventajas

El ventajas de un zumbador son las siguientes

  • Simplemente compatible
  • La respuesta en frecuencia es buena
  • El tamaño es pequeño
  • El consumo de energía es menor
  • El rango de uso de la tensión es grande
  • La presión sonora es alta

Desventajas

El desventajas del timbre incluyen las siguientes.

  • El control es un poco difícil
  • Genera un sonido molesto
  • Es necesario entrenar para saber cómo reparar la condición sin sólo apagar.

Aplicaciones

El aplicaciones del zumbador incluyen las siguientes.

  • Dispositivos de comunicación
  • Electrónica utilizada en los automóviles
  • Circuitos de alarma
  • Dispositivos portátiles
  • Sistemas de seguridad
  • Temporizadores
  • Electrodomésticos
  • Metrónomos electrónicos
  • Eventos deportivos
  • Paneles anunciadores
  • Programas de juegos

Por lo tanto, se trata de una visión general de un zumbador que incluye su principio de funcionamiento, la configuración de las clavijas, las especificaciones, el circuito, las ventajas, los inconvenientes y sus aplicaciones. Es un dispositivo de señalización de audio electromecánico, electromagnético, mecánico, piezoeléctrico y electroacústico. Este zumbador funciona mediante una fuente de señal de audio o un circuito oscilante. Un timbre, un pitido o un clic indican que se ha pulsado un interruptor. Aquí tienes una pregunta, ¿cuáles son las características de un zumbador?

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