Πώς να φτιάξετε ένα κύκλωμα μετρητή δόνησης για τον εντοπισμό της αντοχής των κραδασμών

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Το άρθρο ασχολείται με μερικά απλά κυκλώματα μετρητή ανιχνευτή κραδασμών που χρησιμοποιούν τρανζίστορ και επίσης με ένα IC για λήψη ακολουθίας LED ραβδόγραμμα για τις ενδείξεις στάθμης. Το LED ραβδόγραμμα μπορεί να βαθμονομηθεί και να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της αντοχής της δόνησης.

απλό κύκλωμα ανιχνευτή κραδασμών

Εισαγωγή

Είτε πρόκειται για φορτηγό που πετάει πάνω από τον αυτοκινητόδρομο, είτε ένα αεροπλάνο που βρυχάται στον ουρανό, είτε αν είναι χτύπημα στην πόρτα ή γροθιά της γάτας ή απλά οι καρδιακοί παλμοί σας, το κύκλωμα ανιχνευτή στάθμης κραδασμών που εξηγείται εδώ θα τα αισθανθεί όλα και θα μετατραπεί σε όμορφα ακολουθία ενδεικτικών λυχνιών ράβδου φωτισμού LED.



Ο αριθμός των λυχνιών LED που ανάβουν στο γράφημα ράβδων σε οποιαδήποτε συγκεκριμένη στιγμή δείχνει το μέγεθος της δύναμης δόνησης κατά τη συγκεκριμένη στιγμή.

Τι είναι η δόνηση

Η δόνηση δεν είναι τίποτα άλλο από το αναστατωμένο αέρα λόγω της αντίστοιχης δύναμης που δημιουργείται από ένα εξωτερικό μέσο. Για παράδειγμα, όταν μιλάμε, οι φωνητικές χορδές μας δονούνται και δημιουργούν τα αντίστοιχα μοτίβα διαταραχής στον περιβάλλοντα αέρα.



Όταν αυτές οι δονήσεις αέρα εισέρχονται στο αυτί μας, το τύμπανο μας δονείται επίσης με την ίδια συχνότητα καθιστώντας το ακουστό στα αντίστοιχα αισθητήρια όργανα.

Οι ισχυρότερες δονήσεις έχουν ισχυρότερο αντίκτυπο στις αισθήσεις μας και ως εκ τούτου τις ακούμε πιο δυνατά σε σύγκριση με άλλα επίπεδα ήχου.

Το βήμα μιας δόνησης γίνεται επίσης ένας σημαντικός παράγοντας για τον προσδιορισμό της φύσης και της δύναμής τους. Το βήμα και η συχνότητα είναι πιθανώς οι δύο παράγοντες που κάνουν μια συγκεκριμένη δόνηση πληροφορίες πιο ξεχωριστή με τις τεχνικές προδιαγραφές τους.

Για παράδειγμα, ένας ήχος σφυρίγματος μπορεί να είναι σφιχτός και μπορεί να φτάσει σε μεγαλύτερες αποστάσεις, αλλά ο ήχος που γκρινιάζει από ένα μύλο μίξερ, ακόμη και αν είναι πολύ πιο δυνατός, δεν θα φτάσει σε μεγαλύτερες αποστάσεις.

Αν και το αυτί μας είναι εξοπλισμένο με εντυπωσιακές δυνατότητες ανίχνευσης, αυτά τα όργανα δεν μπορούν να σας πουν το ακριβές μέγεθος μιας συγκεκριμένης δύναμης δόνησης.

Χρήση μόνο τρανζίστορ

ανιχνευτής κραδασμών χρησιμοποιώντας τρανζίστορ και ρελέ

Το παραπάνω διάγραμμα λειτουργεί πολύ αποτελεσματικά ως ένας απλός τρανζίστορ αισθητήρας δόνησης. Θα αισθανθεί ακόμη και τον παραμικρό ήχο από το περιβάλλον ή την επιφάνεια στην οποία είναι εγκατεστημένο.

Το C2 επιτρέπει μια περίοδο καθυστέρησης για το ρελέ, έτσι ώστε το ρελέ να παραμένει ενεργοποιημένο για κάποια στιγμή σε κάθε ανίχνευση. Η τιμή του C2 θα μπορούσε να τροποποιηθεί για την απενεργοποίηση της επιθυμητής καθυστέρησης στη λειτουργία του ρελέ.

Το ρελέ θα μπορούσε να συνδεθεί με ένα σύστημα συναγερμού εάν το κύκλωμα προορίζεται να χρησιμοποιηθεί όπως ένας συναγερμός με δόνηση ή ένας συναγερμός πόρτας κ.λπ.

Λίστα ανταλλακτικών

  • R1 = 4k7
  • R2 = 33k
  • R3 = 2Μ2
  • R4 = 22Κ
  • R5 = 470 OHMS
  • R6 = 4k7
  • C1 = 0.1uF
  • C2 = 4.7uF / 25V
  • T1, T2 = BC547
  • T3 = BC557
  • D1 = 1N4007
  • Ρελέ = τάση πηνίου σύμφωνα με την τάση τροφοδοσίας και βαθμολογία επαφής σύμφωνα με τις προδιαγραφές φορτίου
  • Mic = συμπυκνωτής electret MIC.

Κύκλωμα ανιχνευτή κραδασμών που λειτουργεί με το LM3915

Ένας άλλος δροσερός σχεδιασμός μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας το IC LM3915 για την ανίχνευση της αντοχής μιας συγκεκριμένης δόνησης που μπορεί να εκπέμπεται από κάποια σχετική πηγή.

Το κύκλωμα είναι βασικά ένα διασκεδαστικό έργο, το οποίο μπορεί να κατασκευαστεί από ένα παιδί του σχολείου και να προβληθεί στην έκθεση της σχολικής επιστήμης.

Το παρακάτω διάγραμμα κυκλώματος δείχνει μια μάλλον απλή διαμόρφωση χρησιμοποιώντας το ευέλικτο IC LM3915 από την TEXAS INSTRUMENTS, η οποία από μόνη της εκτελεί τη λειτουργία της ανίχνευσης καθώς και την εμφάνιση των επιπέδων δόνησης.

Το Pin # 5 του IC είναι η είσοδος που ανιχνεύει τις παραλλαγές του επαγόμενου ήχου μέσω ενός στοιχείου μικροφώνου electret.

Ένας πιεζοτροπέας μπορεί επίσης να δοκιμαστεί αντί ενός μικροφώνου. Ένα στοιχείο piezo μορφοτροπέα είναι μια απλή συσκευή που χρησιμοποιείται στο βομβητές πιεζο για εκπομπή ενός αιχμηρού ήχου όταν συνδέεται σε κύκλωμα γεννήτριας συχνότητας.

Ωστόσο, χρησιμοποιείται εδώ για αντίθετη απόκριση, δηλαδή για την ανίχνευση συχνότητας και όχι για την εκπομπή της.

Ο θόρυβος ηχητικής δόνησης που χτυπά το MIC παράγει μικροσκοπικούς ηλεκτρικούς παλμούς μέσα στη συσκευή, ή μάλλον η συσκευή μετατρέπει όλες τις δονήσεις που χτυπούν την επιφάνειά της σε μικρά ηλεκτρικά σήματα που ποικίλλουν σε πλάτος που αντιστοιχεί στην ισχύ των εντυπωσιακών δονήσεων.

Αυτοί οι μικροσκοπικοί ηλεκτρικοί παλμοί από το MIC ενισχύονται αποτελεσματικά και υποβάλλονται σε επεξεργασία εντός του IC LM3915 και η σχετική οθόνη LED αλληλουχίας δημιουργείται σε όλες τις εξόδους του IC.

Τα LED που είναι συνδεδεμένα στις εξόδους ανάβουν σε τυχαία μοτίβα από το σημείο έναρξης έως το τελικό σημείο του πίνακα, εμφανίζοντας τις σχετικές πληροφορίες σχετικά με τα ληφθέντα σήματα δόνησης.

Αυτός ο ανιχνευτής κραδασμών ή το κύκλωμα μετρητή μπορούν να τροποποιηθούν περαιτέρω για πιο σοβαρές εφαρμογές συμπεριλαμβάνοντας ένα στάδιο συναγερμού ή ένα στάδιο οδηγού ρελέ για την ενεργοποίησή τους σε περίπτωση ανίχνευσης απειλητικού επιπέδου δόνησης.

Η εφαρμογή μπορεί να καθορίζεται από το χρήστη και επομένως το παρόν κύκλωμα μπορεί να ρυθμιστεί ή να βελτιστοποιηθεί με πολλούς διαφορετικούς τρόπους.

Το IC χρειάζεται αμελητέο ρεύμα και ως εκ τούτου μια μπαταρία 9V PP3 θα παρέχει επαρκή διάρκεια ζωής για να διατηρήσει το κύκλωμα, σχεδόν για πάντα και επίσης αυτό καθιστά τη μονάδα πολύ φορητή και μπορεί να εγκατασταθεί σε οποιαδήποτε επιθυμητή ρωγμή ή τοποθεσία.

Αν και το παραπάνω προτεινόμενο κύκλωμα μετρητή / ανιχνευτή δόνησης προήλθε από το αρχικό φύλλο δεδομένων, έχει πολλά ελαττώματα και δεν θα παράγει ικανοποιητικά αποτελέσματα έως ότου ολοκληρωθούν ορισμένα σοβαρά mods.

Πρόσφατα, όταν το δοκίμασα, συνειδητοποίησα ότι τα μειονεκτήματα που είχε. Το δοκιμασμένο και τροποποιημένο διάγραμμα μπορεί να δει παρακάτω:

απλός αποδοτικός μετρητής δόνησης με 10 LED

Κλιπ βίντεο που δείχνει τον μετρητή δόνησης να λειτουργεί

https://youtu.be/u1_wfHTRzLA

Λίστα ανταλλακτικών

  • R1 = 5k6
  • R2, R9 = 1Κ
  • R3 = 3Μ3
  • R4 = 33Κ
  • R5 = 330 OHMS
  • R6 = 2Κ2
  • R7 = 10Κ
  • R8 = 10K προεπιλεγμένη
  • C1 = 0.1uF
  • C2 = 100uF / 25V
  • C3, C4 = 1uF / 25V
  • T1, T2 = BC547
  • T3 = BC557
  • LED = ΚΟΚΚΙΝΟ 5mm τύπου 20mA
  • Mic = συμπυκνωτής electret MIC.



Προηγούμενο: Κύκλωμα μετρητή απλού LED VU Επόμενο: Πώς να φτιάξετε μια φτηνή πινακίδα με LED με φωτισμένο οπίσθιο φωτισμό