Dạng sóng là gì?

Dạng sóng là gì?

Để giúp giải thích mục đích của dạng sóng, chúng ta hãy xem xét bên trong buồng vòi phun của đầu in. Quá trình phun tia được gọi là lấp đầy và đốt cháy, được áp dụng khá phổ biến cho nhiều đầu in khác nhau có thiết kế đa dạng. Trong trường hợp này, một chồng PZT (vật liệu gốm áp điện) biến dạng bất cứ khi nào có điện áp đặt vào nó, làm thay đổi thể tích của khoang chứa mực và khiến mực di chuyển bên trong nó và cuối cùng phun ra. Phương tiện áp dụng điện áp này cho PZT là dạng sóng.

PZT chỉ được kéo dài khi có điện áp đặt vào, vì vậy sẽ không có biến dạng cho đến khi đầu in được cắm vào. Sau khi được cấp nguồn, đầu in sẽ duy trì một điện áp cụ thể, khiến PZT kéo dài và giữ nguyên ở vị trí không phun. Nếu điện áp giảm, PZT sẽ rút lại và tạo ra sự giãn nở trong khoang, hút mực vào đó. Để đẩy ra một giọt mực, điện áp được trả về giá trị ban đầu, khoang chứa sẽ co lại và mực thừa bị đẩy ra ngoài. Quá trình này lặp lại hàng nghìn lần mỗi giây.

Điều quan trọng cần lưu ý là đầu in có thể được điều khiển bởi xung chuyển động tích cực hoặc tiêu cực, tùy thuộc vào cách chúng được sản xuất. Cho dù bạn' đã quen nhìn nó theo cách nào, thì thời gian dạng sóng quan trọng là hai phần dốc và thời gian giữ, tức là điện áp được giữ ở mức đó (cao hoặc thấp) trong bao lâu trước khi nó trở lại vị trí bắt đầu. Thời gian xung này xác định những gì đang xảy ra ở vòi phun khi thể tích của buồng được đưa trở lại trạng thái ổn định và là bước đầu tiên cần tìm hiểu khi xây dựng dạng sóng.

Nếu bạn' đứng cạnh một đầu in trong khi nó đang in, bạn có thể nghe thấy nó “hát”, tùy thuộc vào tần số đang được sử dụng. Sở dĩ bạn có thể nghe được là do các bộ truyền động tạo ra sóng âm thanh. Những thứ quan trọng nhất để phun là những thứ được tạo ra từ chính mực, vì chúng xác định sự thay đổi áp suất tạo ra sự phóng rơi.

Do sự hiện diện của một loại mực có các đặc tính cơ học nhất định và thực tế là sóng âm thanh có thể mất năng lượng khi chúng dội lại, áp suất trong buồng có thể được mô tả như một bộ cộng hưởng giảm chấn. Bất kỳ sự thay đổi nào về áp suất, chẳng hạn như biến dạng PZT, sẽ dẫn đến sự thay đổi áp suất đặc trưng. Như thể hiện ở đây, khi PZT rút lại và khoang tăng thể tích, sự thay đổi áp suất khiến mực bắt đầu di chuyển qua lại trong khoang.

Năng lượng này một mình thường không đủ để làm cho mực phun ra, nó chỉ kéo nó về phía đối diện của khoang và bật ra. Bằng cách sử dụng xung điện áp để củng cố áp suất vào đúng thời điểm, quá trình phóng điện rơi được thực hiện hiệu quả hơn, như được hiển thị ở đây. Sự sụt giảm được đẩy ra khi áp suất vượt quá một giá trị tới hạn do thời gian thích hợp.

Lý do khiến độ rộng xung rất quan trọng là nếu nó quá ngắn hoặc quá dài, thì sóng, áp suất và chuyển động của PZT sẽ không đồng bộ. Nếu mực không di chuyển đúng hướng tại thời điểm thêm áp lực, thay vì thêm vào động lượng một cách trơn tru, động lượng có thể bị phản lại. Nó tương tự như việc đẩy một đứa trẻ trên xích đu. Nếu bạn đẩy chúng vào đúng thời điểm, động lượng sẽ được tăng lên và chúng sẽ lắc lư cao hơn. Nếu bạn thúc ép họ không đúng lúc, họ sẽ đến một điểm dừng bạo lực. Tương tự, nếu độ rộng xung sai, kết quả là phản lực, lặp đi lặp lại, sẽ không hiệu quả và không ổn định.

Bởi vì mực cần di chuyển qua lại theo chiều dài của khoang, tần số tối đa mà đầu in có thể tạo ra sẽ giảm xuống kích thước của khoang chứa đầu in. Các đầu in được thiết kế với các khoang dài hơn sẽ mất nhiều thời gian hơn để sóng âm truyền qua lại, do đó' không bị rơi ra thường xuyên.

Vì chiều dài của buồng vòi phun là cố định, bạn có thể nghĩ rằng độ rộng xung cần thiết để định thời chính xác sóng áp suất là không đổi đối với một đầu in nhất định. Tuy nhiên, thời gian cũng bị ảnh hưởng bởi tốc độ âm thanh của loại mực cụ thể đó. Đây là lý do tại sao một dạng sóng phải được điều chỉnh cho sự kết hợp mực và đầu in cụ thể, nó không đủ chỉ để có một dạng sóng chung cho đầu in đó. May mắn thay, nếu các loại mực có tính chất tương tự nhau, thì cùng một dạng sóng có thể hoạt động tốt cho cả hai.