Wat is een zoemer en hoe werkt het?

Het woord "zoemer" komt van het Duitse "summen" - gezoem. In wezen is dit een geluidsemitterend apparaat dat traditioneel wordt gebruikt als signaleringsapparaat. Tot op heden zijn zoemers elektromechanisch en piëzo-elektrisch. Zowel dat als anderen vinden toepassing op verschillende apparaten.

Historisch gezien verscheen de eerste elektromechanische zoemer, een elektromechanisch relais met normaal gesloten contacten waardoor de spoel van dit relais is verbonden met een stroombron.

Het werkingsprincipe van de zoemer is gewoon onmogelijk. Wanneer een stroom in het werkcircuit van de zoemer stroomt, wordt de relaisspoel opgewonden, wat betekent dat de magnetische flux in zijn kern toeneemt, onder invloed van welke de contacten waardoor de spoel zelf net zojuist is ingevoerd onmiddellijk worden geopend.

Wanneer de contacten worden geopend, houdt de relaiswikkeling op stroom te ontvangen, verdwijnt de magnetische flux in de kern, wat betekent dat het beweegbare contact dat zojuist het relaisvermogingscircuit heeft gesloten, wordt vrijgegeven en de veer het circuit in zijn aanvankelijk gesloten toestand brengt.

En nu zijn de contacten weer gesloten, ontvangt de spoel weer stroom en trekt de kern opnieuw het beweegbare relaiscontact aan, opnieuw onderbreekt het zijn eigen voedingsschakeling. Dus het proces herhaalt zich steeds weer. De trillingen van de relaisarm maken een zoemend geluid. De Rumkorff-spoel werkt op dezelfde manier.

Natuurlijk genereert de op relais gebaseerde zoemer tijdens zijn werking niet alleen sterke impulsruis in het stroomcircuit, maar zendt hij ook sterke interferentie uit in de radiolucht, daarom wordt de zoemer onder andere gebruikt om verschillende apparatuur te testen op geluidsimmuniteit.

Het belangrijkste nadeel van de elektromechanische zoemer is duidelijk: de aanwezigheid van een beweegbaar element verslijt het mechanisme en de veer verzwakt na verloop van tijd, en daarom is de faaltijd van de zoemer niet meer dan 5000 uur.

De aandacht wordt echter gevestigd op het eerste gebruik van de zoemer, uitgevonden door Johann Wagner in 1839, en verder ontwikkeld door John Mirand, die een bel aan de trillende hamer heeft toegevoegd. Het bleek een elektrische bel te zijn, die een geluid produceerde door met een hamer op een bel te slaan. De klokkenhamer was verbonden met het relaisanker, dat direct in de zoemer werkte.

De eerste elektrische deurbellen die in alle appartementen waren geïnstalleerd, waren ongeveer hetzelfde opgesteld (zie - Elektrisch belapparaat). De bellen van brandmelders hebben een soortgelijk apparaat, zoals de eerste bellen op stations.

Een modernere versie van de zoemer is een piëzo-elektrische geluidszender, gerelateerd aan elektro-akoestische apparaten, en produceert een hoorbaar geluid of echografie met behulp van het omgekeerde piëzo-elektrische effect.

Een piëzo-elektrisch wordt hier op een dunne metalen plaat afgezet. Aan de achterzijde van de piëzo-elektrische laag is er geleidend sproeien. Spuiten en de plaat zelf zijn de contacten waaraan stroom wordt geleverd. Om de amplitude van de voortplantende geluidstrillingen te vergroten, kan een klein mondstuk met een gat aan de plaat worden bevestigd.

De piëzo-elektrische zoemer wordt gevoed door wisselstroom bij een spanning van 3 tot 10 volt en de frequentie van de stroom bepaalt de geluidsfrequentie. De karakteristieke resonantiefrequentie van piëzo-elektrische geluidszenders ligt in het bereik van 1 tot 4 kHz, wat leidt tot een gemakkelijk herkenbaar zoemen met geluidsdruk die 75 dB bereikt op een afstand van 1 meter van de zender. Deze zoemers kunnen werken als microfoons of sensoren.

Piëzo-elektrische zoemers worden gebruikt in wekkers, speelgoed, huishoudelijke apparaten en telefoontoestellen.De echografie verkregen met hun hulp wordt vaak gebruikt in insectenwerende middelen tegen knaagdieren, in luchtbevochtigers, in ultrasone reiniging, etc.