Việc sử dụng siêu âm. Lược đồ, mô tả

Thư viện kỹ thuật miễn phí

ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Việc sử dụng siêu âm. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Điện tử trong cuộc sống hàng ngày

Bình luận bài viết

Việc sử dụng siêu âm là một hướng khác trong sự phát triển của Máy dò tiệm cận. Hình 1 cho thấy cách thức hoạt động của một thiết bị như vậy. Phần trên của hình cho thấy một cấu hình có thể xảy ra khi máy phát và máy thu sóng siêu âm đối diện nhau. Miễn là không có gì ngăn cản sóng siêu âm tiếp cận hoàn toàn với máy thu, mạch sẽ được giữ. Và chỉ có kẻ xâm nhập, nằm giữa bộ phát và bộ thu, có thể ngăn chặn điều này.

Việc sử dụng siêu âm
Tùy chọn báo động chống trộm bằng sóng siêu âm

Một thiết bị như vậy có thể cung cấp mức độ tin cậy rất cao. Rốt cuộc, bất kỳ sự sụt giảm nào về mức tín hiệu từ máy phát hoặc thậm chí chấm dứt hoạt động của nó nói chung sẽ được các mạch máy thu coi là một mối nguy hiểm. Các ví dụ trên có thể xảy ra đơn giản khi máy phát bị vô hiệu hóa.

Phần dưới của hình cho thấy một cách sắp xếp máy thu và máy phát hiệu quả khác. Trong trường hợp này, siêu âm được phản xạ từ một vật rắn ở khoảng cách xa và đến máy thu. Tín hiệu do máy phát phát ra phải đủ mạnh. Đương nhiên, bất kỳ đối tượng nào cản trở âm thanh sẽ kích hoạt báo động.

Một cách khác để vận hành thiết bị là có thể. Trong trường hợp này, âm thanh đến được máy thu chỉ bằng cách bật ra khỏi âm thanh trộm trong vùng lân cận của máy phát và máy thu.

Tất cả các phương pháp được mô tả đều tốt, vì vậy hãy chọn phương pháp phù hợp nhất với điều kiện của bạn. Cơ quan giám sát siêu âm với bộ thu và phát riêng biệt

Hình 1 cho thấy một sơ đồ của một máy phát siêu âm.

Nó dựa trên bộ hẹn giờ loại 555 và tần số hoạt động được xác định bởi các giá trị của điện trở R1 và R4 và tụ điện C1.

Việc sử dụng siêu âm
Sơ đồ một máy phát siêu âm.

Đầu dò siêu âm TR1 mang lại lợi nhuận lớn nhất ở tần số cộng hưởng của chính nó, có nghĩa là nó phải được cấp nguồn ở tần số này. Nếu trong quá trình vận hành thiết bị, tần số của bộ tạo máy phát sẽ "nổi", điều này đến một lúc nào đó sẽ dẫn đến giảm mức tín hiệu do bộ phát phát ra, tức là sẽ gây ra báo động sai. Để tăng độ ổn định của tần số máy phát, phản hồi được tạo ra trong đó thông qua tụ điện C3. Bản thân bộ phát trở nên giống như một mạch cộng hưởng, tín hiệu trên đó đạt cực đại ở tần số cộng hưởng. Do đó, phản hồi dương cảm ứng giữ cho máy phát ở tần số tự nhiên của bộ phát và thu hẹp phạm vi điều chỉnh của điện trở R4. Để tăng thêm độ ổn định tần số, hãy cấp nguồn cho mạch từ nguồn điện ổn định. Nhưng tôi phải nói rằng điện áp nguồn tăng lên đến 1 V không gây ra sự thay đổi tần số hoặc giảm mức tín hiệu đầu ra.

Máy phát được lắp ráp trên một bảng vật liệu cách điện và được đặt trong một hộp kim loại hoặc nhựa. Khi cài đặt, hãy cẩn thận, nhưng nói chung, sơ đồ không quan trọng đối với việc sắp xếp các bộ phận, và chọn thiết kế theo ý của bạn. Vì có ít bộ phận trong máy phát, sẽ rất tuyệt nếu bạn đặt cả bo mạch và bộ phát trong một vỏ. Ngoài ra, dây nối dài dẫn đến bộ phát ảnh hưởng không tốt đến hoạt động của mạch. Nhưng nếu bạn vẫn không thể thực hiện mà không có dây, hãy làm cho chúng dài không quá 15 cm.

Khi mọi công việc chuẩn bị đã hoàn tất, hãy bắt đầu thiết lập máy phát. Nhiệm vụ là điều chỉnh nó theo tần số tự nhiên của bộ phát. Nếu bạn có máy hiện sóng, hãy nối dây tín hiệu của nó với điểm kết nối của tụ điện C2 và C3, đồng thời nối dây nối đất với dây chung của mạch. Đặt công tắc phạm vi khuếch đại thành 1 V/div. Điện trở R4 đạt được sự gia tăng đáng kể về biên độ của tín hiệu trên màn hình máy hiện sóng. Tín hiệu tối đa cho thấy chúng ta đã điều chỉnh tần số cộng hưởng. Thao tác đơn lẻ này để thiết lập máy phát có thể được hoãn lại cho đến thời điểm máy thu sẵn sàng.

Mạch thu được hiển thị trong hình 2.

Việc sử dụng siêu âm
Mạch thu

Các bóng bán dẫn Q1, Q2 và Q3 tạo thành một bộ khuếch đại ba tầng nổi tiếng, nhiệm vụ là tăng mức tín hiệu nhận được đến một giá trị mà nó có thể được phát hiện và biến bóng bán dẫn Q4 thành trạng thái mở với nhận được hiệu điện thế không đổi. Độ lợi tổng thể của mạch được điều khiển bởi một biến trở R13 có trong mạch phát của bóng bán dẫn Q3. Từ bộ thu của bóng bán dẫn này, tín hiệu đi đến bộ chỉnh lưu với điện áp tăng gấp đôi. Điện áp một chiều được tạo ra trên tụ C5 tạo ra phân cực ở chân của bóng bán dẫn Q4 thông qua điện trở R12. Việc lắp ráp máy thu thực tế không khác gì việc lắp ráp máy phát. Do đó, các dây kết nối cảm biến siêu âm với mạch điện phải được giữ càng ngắn càng tốt. Đặt bảng đã hoàn thành trong một hộp kim loại hoặc nhựa.

Đưa thiết bị vào hoạt động

Nếu bạn làm theo hình ảnh ở đầu Fig. 3.20, bước đầu tiên trong việc xác minh hoạt động của mạch phải là xác định xem bộ thu và bộ phát có thể được tách biệt bao xa. Chọn một nơi không có luồng không khí. Đặt đầu phát của máy phát ở độ cao 1m so với mặt sàn, hướng nó ra không gian thoáng. Cấp nguồn tạm thời cho máy thu. Đặt điện trở R13 đến vị trí của điện trở thấp nhất, sẽ tương ứng với độ lợi lớn nhất. Kết nối vôn kế DC với các đầu nối Liv. Nếu biên độ của sóng siêu âm đủ cao, vôn kế sẽ hiển thị một điện áp gần như bằng điện áp cung cấp. Từ từ di chuyển máy thu ra khỏi đầu phát của máy phát. Từ một số nơi, số đọc của vôn kế sẽ bắt đầu nhảy, đôi khi thậm chí giảm xuống không. Sau đó, giảm khoảng cách 30-60 cm, một lần nữa đảm bảo rằng thiết bị hoạt động đáng tin cậy.

Khi lắp đặt thiết bị báo động bằng sóng siêu âm, cần tuân theo một số hướng dẫn rõ ràng.

1. Không khuấy nó ở khu vực máy điều hòa không khí đang hoạt động ở chế độ thổi gió. Nếu không, cảnh báo sẽ được kích hoạt mỗi khi nó được chuyển đổi.
2. Không để bất kỳ đồ vật nào gần đó có thể bị mắc vào chùm tia của máy phát do gió lùa.
3. Không cố gắng sử dụng hệ thống ở ngoài trời hoặc trong nhà, nơi cửa sổ và cửa ra vào được mở liên tục.
4. Nếu động vật hoặc chim chóc là cư dân thường trú của lãnh thổ nơi bạn định sử dụng báo động như vậy, thì điều đó là không thể chấp nhận được ở đây.

Như đã đề cập ở trên, có thể bố trí máy phát và máy thu theo cách mà máy phát sẽ cảm nhận được âm thanh phản xạ từ bất kỳ bề mặt rắn nào. Nó có thể là một ngăn xếp hoặc một cánh cửa. Quần áo của con người phản xạ kém và ngược lại, hấp thụ sóng siêu âm tốt. Khi ai đó băng qua một trong các chùm tia, báo động sẽ kêu. Nếu cửa được trang bị vũ khí, thiết bị sẽ phản ứng khi nó được mở.

Cảm biến siêu âm của máy phát và cảm biến siêu âm của máy thu được đặt cách nhau không quá 5 cm, trong khi thiết bị có khả năng "để ý" một người hoặc bất kỳ vật thể nào cách xa mình vài cm. Dù bạn cài đặt tác phẩm của mình ở đâu, đừng quên những điều sau: không điều chỉnh đến độ nhạy tối đa và sử dụng thiết bị trong điều kiện môi trường bất lợi. Thiết bị báo hiệu với bộ thu và bộ phát kết hợp

Sơ đồ của bộ phận bảo vệ siêu âm tiếp theo được thể hiện trong Hình 1. Mạch này khác thường ở chỗ, trên cơ sở một vi mạch, nó chứa một máy phát máy phát và nó cũng hoạt động như một máy thu chọn lọc tín hiệu phản xạ. Đối với điều này, một vi mạch 567 được sử dụng, chứa một nguồn tín hiệu và bộ thu của nó.

Việc sử dụng siêu âm
Hình 1. Mạch thu phát

Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn cách một mạch thực hiện các chức năng làm việc kép. Các sóng được cảm biến piezoceramic nhận biết, sau đó chúng được khuếch đại bởi một tầng trên bóng bán dẫn Q2, chúng đi đến chân 3 của vi mạch và tần số tín hiệu chính xác bằng tần số do chính vi mạch tạo ra. Không giống như thiết bị được mô tả trước đó, trong tình huống này, tần số có thể lệch bao nhiêu so với thiết lập ban đầu không còn quan trọng nữa.

Tần số hoạt động được xác định bởi giá trị của chuỗi điện trở R3, R6 và điện dung của tụ C3. Nó được điều chỉnh bởi một điện trở thay đổi R6. Với xếp hạng nhất định của các bộ phận, nó có thể thay đổi từ 8 đến 25 kHz và cuối cùng được xác định bởi các cảm biến áp điện được sử dụng. Từ chân 5 của vi mạch, tín hiệu hình chữ nhật được đưa đến đế của bóng bán dẫn Q1, được kết nối theo mạch thu chung. Là một tải của bóng bán dẫn này, một chuỗi điện trở R5 và loa điện trở thấp được kết nối. Khi tín hiệu có biên độ đủ đến đầu vào của mạch, đèn LED sẽ bật và đầu A và B là các tiếp điểm thường đóng. Trong trường hợp biên độ tín hiệu giảm hoặc hoàn toàn không có thì đầu ra của mạch chuyển sang trạng thái mở. Mặt khác, thiết bị này có thể được sử dụng theo bất kỳ cấu hình nào được đề xuất trong Hình. 3.20. Thành thật mà nói, mạch hoạt động tốt hơn ở tần số âm thanh cao hơn ở tần số siêu âm.

Từ cuối cùng về tần số hoạt động được cho biết bởi bộ phát và cảm biến áp điện được sử dụng trong thiết bị. Đối với những thiết bị được liệt kê trong danh sách các bộ phận áp dụng, tần số dao động từ 8 đến 16 kHz. Nếu bạn không hài lòng với các tần số như vậy, bạn chỉ cần chọn một cặp "khác, vì bản thân mạch có thể hoạt động ở tần số lên đến 25 kHz. Giới hạn trên chỉ bị giới hạn bởi khả năng của vi mạch. Nhưng bạn không nên đặc biệt nhiệt tình, vì đối với các tần số trên 43 kHz, rất khó để chọn một bộ phát và cảm biến áp điện.

Hoàn thành với hai bộ chuyển đổi được đề xuất, mạch hoạt động rất tốt ở tần số 12 kHz. Và không có gì đáng sợ khi cô ấy được nghe thấy. Rốt cuộc, hiếm ai dám tranh luận với cô. Và những con chuột, rõ ràng, sẽ thích một nơi nào khác hơn là nơi này.

Lắp ráp mạch

Các bộ phận của mạch được gắn trên một bảng làm bằng vật liệu cách điện, và vì không có quá nhiều chúng nên mật độ lắp không ảnh hưởng đến hoạt động của nó. Trong thiết kế này, không bắt buộc phải đặt cảm biến áp điện và bộ phát trong vùng lân cận của chính mạch. Nhưng sau đó nó là mong muốn sử dụng dây bảo vệ cho mỗi bộ chuyển đổi. Điều này sẽ tránh kết nối trực tiếp giữa đầu ra và đầu vào của mạch.

Đưa thiết bị vào hoạt động. Sau khi kiểm tra cài đặt chính xác, kết nối nguồn mạch. Đây có thể là nguồn 6-9 V. Đặt thanh trượt của điện trở R6 ở vị trí chính giữa, và bạn sẽ nghe thấy tiếng rít có cường độ cao. Lắp bộ phát trên bàn hoặc giá đỡ khác sao cho có không gian trống 3 m phía trước. Cầm cảm biến áp điện trên tay, hướng nó vào bộ phát. Đèn LED sẽ sáng. Di chuyển ra xa bộ phát bằng cảm biến áp điện, thông báo vị trí đèn LED tắt. Điều này có nghĩa là bạn đã tìm thấy điểm có độ nhạy tối đa.

Chúng tôi chỉ ra những nơi thuận tiện để đặt một báo động như vậy:

- qua phòng;
- tại lối ra;
- phía trước sàn nhà, két sắt treo tường hoặc một bức tranh đắt tiền;
- trên lối đi lên gác mái hoặc tầng hầm;
- ở bất kỳ nơi nào khác mà tên cướp có thể đi qua.

Xuất bản: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

Xem các bài viết khác razdela Điện tử trong cuộc sống hàng ngày.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Micrô Razer Seiren 17.12.2014

Micrô không phải là một bộ phận của hệ thống máy tính được chú ý nhiều. Hầu hết người dùng thậm chí không nghĩ đến thành phần này, sử dụng tai nghe rẻ tiền để liên lạc hoặc nói chung là hài lòng với micrô tích hợp trong webcam với chất lượng giọng nói rất tầm thường. Nhưng những người thường quay video và podcast đều biết tầm quan trọng của một chiếc micrô tốt và độ tồi của nó có thể làm hỏng ấn tượng tổng thể của video.

Nhà sản xuất phụ kiện chơi game nổi tiếng, Razer, đã đáp ứng được nhóm người đam mê này bằng cách cung cấp cho họ Seiren, một micrô được thiết kế đặc biệt để ghi âm giọng nói và giọng nói chất lượng cao, nhưng do đặc điểm thiết kế của nó, nó cũng phù hợp để số hóa nhạc cụ các bộ phận.

Không giống như các mô hình phòng thu yêu cầu nguồn điện 48V và sử dụng đầu nối XLR chuyên nghiệp, Seiren, nhờ ADC tích hợp, có thể được kết nối với cổng USB thông thường. Nhưng đây không phải là ADC đơn giản nhất với giá vài đô la, mà là một giải pháp khá nghiêm túc có thể số hóa âm thanh ở định dạng 24-bit 192 kHz. Phần quan trọng nhất, bản thân micrô, được tạo thành từ ba mô-đun tụ điện 14mm, cho phép bạn tùy chỉnh mẫu cực phù hợp với nhu cầu của mình: cardioid truyền thống cho podcasting và phát trực tiếp, âm thanh nổi cho giọng hát và nhạc cụ, và đa hướng cho hội nghị từ xa, và hai chiều cho các cuộc phỏng vấn hoặc ghi âm giọng hát song ca.

Độ nhạy của phần micro là 4,5 mV / Pascal ở tần số 1 kHz, dải tần được khai báo là từ 20 Hz đến 20 kHz. Áp suất âm thanh tối đa mà Seiren có thể chịu được mà không bị biến dạng đáng kể là 120 dB với mức biến dạng hài là 0,5%. Để theo dõi độ trễ bằng 114, Razer Seiren có bộ khuếch đại tai nghe riêng biệt với tỷ lệ tín hiệu trên tiếng ồn khoảng 130 dB và cung cấp 16 miliwatt mỗi kênh thành tải XNUMX ohm.

Thân của thiết bị được làm bằng nhôm anod, có giá đỡ để bàn kiểu cổ điển và có thể được trang bị thêm bộ lọc pop giúp loại bỏ nhiễu từ hơi thở và phụ âm nổ. Nếu micrô được sử dụng trong một giá đỡ, Razer cung cấp một giá treo hình nhện.

Giá của bộ Razer Seiren với một con nhện và một bộ lọc pop là 230 đô la, và một micrô riêng biệt sẽ có giá 180 đô la cho một người yêu thích ghi âm chất lượng cao.

Tin tức thú vị khác:

▪ Camera ô tô trong đèn biển số

▪ Nguyên nhân của mùa đông ấm áp 2011/2012

▪ Robot sẽ tìm thấy nước trên mặt trăng

▪ Robot phân loại ruồi

▪ Đã tìm ra phương pháp tái tạo gan mới

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần trang web Động cơ điện. Lựa chọn các bài viết

▪ bài viết Dòng điện và ảnh hưởng của nó đối với con người. Những điều cơ bản của cuộc sống an toàn

▪ bài viết Liên hoan phim quốc tế đầu tiên được tổ chức ở đâu và khi nào? đáp án chi tiết

▪ Bài báo của thợ làm móng. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động

▪ bài viết Chạy đèn trên 8 kênh. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Đài phát thanh trên 5650-5670 MHz. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web