Kuinka tehdä värähtelymittaripiiri värähtelylujuuden havaitsemiseksi

Kokeile Instrumenttia Ongelmien Poistamiseksi





Artikkelissa käsitellään muutamaa yksinkertaista värähtelyilmaisimen mittaripiiriä, jotka käyttävät transistoreita ja myös IC: tä pylväsdiagrammin LED-sekvenssin saamiseksi tasoilmaisimille. Pylväsdiagrammin LED voidaan kalibroida ja sitä voidaan käyttää värähtelyn voimakkuuden mittaamiseen.

yksinkertainen tärinänilmaisinpiiri

Johdanto

Olipa kyseessä kuorma-auto, joka kuristaa moottoritien yli, tai lentokone, joka mölynee taivasta kohti, tai onko se oven koputus, kissan nurin tai yksinkertaisesti sydämenlyönnit, tässä selitetty tärinänilmaisimen piiri tunnistaa ne kaikki ja muuttuu kauniiksi sekvensoimalla LED-valopylväskaavioindikaatiot.



Pylväsdiagrammissa palavien LEDien määrä missä tahansa hetkessä osoittaa värähtelyvoiman suuruuden kyseisessä hetkessä.

Mikä on tärinä

Tärinä ei ole muuta kuin ilman röyhelö, joka johtuu ulkoisesta väliaineesta aiheutuvasta vastaavasta voimasta. Esimerkiksi puhuessamme äänisoittimemme värisevät ja muodostavat vastaavat häiriömallit ympäröivässä ilmassa.



Kun nämä ilmavärähtelyt pääsevät korvaan, tärykalvomme värisee myös samalla taajuudella, jolloin se kuuluu kuuluville aistielimillemme.

Vahvemmat tärinät vaikuttavat voimakkaammin aisteihimme, ja siksi kuulemme ne voimakkaammin verrattuna muihin äänitasoihin.

Tärinän sävelkorkeudesta tulee myös tärkeä tekijä niiden luonteen ja voiman määrittämisessä. Äänenvoimakkuus ja taajuus ovat todennäköisesti kaksi tekijää, jotka tekevät tietystä värisevästä tiedosta selkeämmän teknisten ominaisuuksiensa kanssa.

Esimerkiksi viheltävä ääni voi olla räikeä ja saattaa saavuttaa pidempiä etäisyyksiä, mutta sekoittimen myllystä kuuluva nuriseva ääni, vaikka se olisikin paljon vahvempi, ei saavuta pidempiä matkoja.

Vaikka korvassamme on melko vaikuttavat havaitsemisominaisuudet, nämä elimet eivät voi kertoa tietyn värähtelyvoiman tarkkaa suuruutta.

Vain transistoreiden käyttö

tärinäilmaisin transistorin ja releen avulla

Edellä esitetty kaavio toimii erittäin tehokkaasti yksinkertaisena transistoroituna tärinäanturina. Se tunnistaa pienintäkään ääntä ympäröivästä tai pinnasta, jolle se on asennettu.

C2 sallii releen viiveajan niin, että rele pysyy laukaistuna PÄÄLLE jonkin aikaa jokaisessa tunnistuksessa. C2: n arvoa voitaisiin säätää, jotta haluttu viive saadaan pois päältä reletoiminnassa.

Rele voidaan liittää hälytysjärjestelmällä, jos piiriä on tarkoitus käyttää kuten tärinäohjattua hälytystä tai oven hälytystä jne.

Osaluettelo

  • R1 = 4k7
  • R2 = 33k
  • R3 = 2M2
  • R4 = 22K
  • R5 = 470 OHMS
  • R6 = 4k7
  • C1 = 0,1 uF
  • C2 = 4,7uF / 25V
  • T1, T2 = BC547
  • T3 = BC557
  • D1 = 1N4007
  • Rele = kelan jännite syöttöjännitteen mukaan ja koskettimen nimellisarvo kuormitustietojen mukaan
  • Mic = elektrettikondensaattori MIC.

Tärinänilmaisinpiiri toimii LM3915: n kanssa

Toinen upea muotoilu voidaan rakentaa IC LM3915: llä tietyn tärinän voimakkuuden havaitsemiseksi, joka saattaa lähteä jostakin asiaankuuluvasta lähteestä.

Piiri on pohjimmiltaan hauska projekti, jonka kouluikäinen voi rakentaa ja joka näkyy koulun tiedemessujen näyttelyssä.

Alla oleva piirikaavio näyttää melko yksinkertaisen kokoonpanon käyttämällä monipuolinen IC LM3915 alkaen TEXAS INSTRUMENTS, joka yksin suorittaa tunnistamisen ja värinätason näyttämisen.

IC: n nasta # 5 on tulo, joka havaitsee indusoidun äänen vaihtelut elektrettimikrofonielementin kautta.

Myös piezo-anturia voidaan kokeilla mikrofonin sijasta. Pietsoanturielementti on yksinkertainen laite, jota käytetään pietsosummerit terävän äänen tuottamiseksi, kun se on kytketty taajuusgeneraattoripiiriin.

Kuitenkin sitä käytetään tässä päinvastaisessa vasteessa, se on taajuuden havaitsemiseen sen sijaan, että se säteittäisi.

MIC: hen kohdistuva äänivärinämelu tuottaa pieniä sähköpulsseja laitteen sisällä, tai pikemminkin laite muuntaa kaikki sen pintaan kohdistuvat värähtelyt pieniksi sähköisiksi signaaleiksi, joiden amplitudi vaihtelee, mikä vastaa iskujen tärinän voimakkuutta.

Nämä MIC: n pienet sähköpulssit vahvistuvat ja prosessoidaan tehokkaasti IC LM3915: n sisällä ja asiaankuuluva sekvensoiva LED-näyttö muodostetaan IC: n ulostulojen yli.

Lähtöihin kytketyt LED-valot syttyvät satunnaisesti kulkevina kuvioina matriisin aloituspisteestä loppupisteeseen ja näyttävät asiaankuuluvat tiedot kaapatuista tärinäsignaaleista.

Tätä värähtelyilmaisinta tai mittaripiiriä voidaan edelleen muokata vakavampia sovelluksia varten sisällyttämällä hälytysvaihe tai releohjaimen vaihe niiden laukaisemiseksi, jos värähtelyvoima uhkaava taso havaitaan.

Sovellus voi olla käyttäjän määrittelemä ja siksi nykyinen piiri voidaan konfiguroida tai optimoida lukuisilla eri tavoilla.

IC tarvitsee vähäistä virtaa, ja siksi 9 V: n PP3-akku tarjoaisi riittävän käyttöiän virtapiirin ylläpitämiselle melkein ikuisesti, ja tämä tekee yksiköstä myös erittäin kannettavan ja asennettavissa mihin tahansa halkeamaan tai paikkaan.

Vaikka edellä ehdotettu värähtelymittari / ilmaisinpiiri otettiin alkuperäisestä tuotetietolomakkeesta, siinä on monia puutteita ja se ei tuota tyydyttäviä tuloksia, ennen kuin joitain vakavia modeja on tehty.

Äskettäin, kun testasin sitä itse, huomasin sen haittapuolet. Testattu ja muunnettu kaavio näkyy alla:

yksinkertainen tehokas värähtelymittari 10 LEDillä

Videoleike, joka kuvaa värähtelymittarin toimintaa

https://youtu.be/u1_wfHTRzLA

Osaluettelo

  • R1 = 5k6
  • R2, R9 = 1K
  • R3 = 3M3
  • R4 = 33K
  • R5 = 330 OHMS
  • R6 = 2K2
  • R7 = 10K
  • R8 = 10K esiasetus
  • C1 = 0,1 uF
  • C2 = 100uF / 25V
  • C3, C4 = 1uF / 25V
  • T1, T2 = BC547
  • T3 = BC557
  • LEDit = PUNAINEN 5 mm tyyppi 20mA
  • Mic = elektrettikondensaattori MIC.



Edellinen: Yksinkertainen LED-VU-mittaripiiri Seuraava: Kuinka tehdä halpa LED-tyyppikilpi valaistulla taustavalolla