W artykule omówiono kilka prostych obwodów miernika wibracji wykorzystujących tranzystory, a także układ scalony do uzyskiwania wykresu słupkowego sekwencji diod LED dla wskazań poziomu. Wskaźnik słupkowy LED można skalibrować i wykorzystać do pomiaru siły wibracji.

Wprowadzenie

Niezależnie od tego, czy jest to ciężarówka dławiąca nad autostradą, czy samolot ryczący po niebie, czy też jest to pukanie do drzwi, mruczenie kota, czy po prostu bicie twojego serca, wyjaśniony tutaj obwód czujnika wibracji wyczuje je wszystkie i przekształci w piękne sekwencjonowanie wskazań wykresu słupkowego LED.

Liczba diod LED zapalonych na wykresie słupkowym w dowolnej chwili wskazuje wielkość siły drgań w tej konkretnej chwili.

Co to jest wibracja

Wibracje to nic innego jak marszczenie powietrza spowodowane odpowiednią siłą generowaną przez ośrodek zewnętrzny. Na przykład, kiedy mówimy, nasze struny głosowe wibrują i generują odpowiednie wzorce zakłóceń w otaczającym powietrzu.

Kiedy te wibracje powietrza docierają do naszego ucha, błona bębenkowa również wibruje z tą samą częstotliwością, dzięki czemu jest słyszalna dla odpowiednich narządów zmysłów.

“zasilanie trójfazowe dla manekinów ”

Silniejsze wibracje silniej oddziałują na nasze zmysły, dlatego słyszymy je głośniej w porównaniu z innymi poziomami dźwięku.

Wysokość wibracji również staje się głównym czynnikiem określającym ich naturę i siłę. Wysokość i częstotliwość to prawdopodobnie dwa czynniki, które sprawiają, że poszczególne informacje wibrujące są bardziej wyraźne dzięki ich specyfikacjom technicznym.

Na przykład gwiżdżący dźwięk może być przenikliwy i może dochodzić do większych odległości, ale narzekający dźwięk miksera, nawet będąc znacznie silniejszy, nie dotrze na większe odległości.

Chociaż nasze ucho jest wyposażone w imponujące możliwości wykrywania, narządy te nie są w stanie określić dokładnej wielkości określonej siły wibracji.

Korzystanie tylko z tranzystorów

detektor drgań wykorzystujący tranzystor i przekaźnik

Schemat pokazany powyżej działa bardzo wydajnie jako prosty tranzystorowy czujnik drgań. Wyczuwa nawet najdelikatniejszy dźwięk z otoczenia lub powierzchni, na której jest zainstalowany.

C2 dopuszcza okres opóźnienia dla przekaźnika, tak że przekaźnik pozostaje wyzwalany przez jakiś czas przy każdym wykryciu. Wartość C2 można dostosować w celu uzyskania żądanego opóźnienia wyłączenia działania przekaźnika.

“k iloczyn mapy kalkulatora sum ”

Przekaźnik może być połączony z systemem alarmowym, jeśli obwód ma być używany jako alarm wibracyjny lub alarm drzwi itp.

Lista części

R1 = 4k7
R2 = 33k
R3 = 2M2
R4 = 22K
R5 = 470 OHMS
R6 = 4k7
C1 = 0,1 uF
C2 = 4,7 uF / 25 V.
T1, T2 = BC547
T3 = BC557
D1 = 1N4007
Przekaźnik = napięcie cewki zgodnie z napięciem zasilania, a obciążalność styków zgodnie ze specyfikacjami obciążenia
Mic = elektretowy mikrofon pojemnościowy MIC.

Obwód detektora drgań współpracującego z LM3915

Kolejną fajną konstrukcję można zbudować za pomocą IC LM3915 do wykrywania siły określonej wibracji, która może być emitowana z odpowiedniego źródła.

Tor jest w zasadzie zabawnym projektem, który może zbudować dziecko w wieku szkolnym i zaprezentować na szkolnej wystawie naukowej.

Poniższy schemat obwodu przedstawia dość prostą konfigurację przy użyciu wszechstronny układ scalony LM3915 z TEXAS INSTRUMENTS, które jako jedyne pełni funkcję wykrywania i wyświetlania poziomów drgań.

Pin # 5 układu scalonego jest wejściem, które wykrywa zmiany w indukowanym dźwięku za pomocą elektretowego elementu mikrofonowego.

Zamiast mikrofonu można również wypróbować przetwornik piezoelektryczny. Element przetwornika piezoelektrycznego to proste urządzenie używane w brzęczyki piezoelektryczne do emitowania ostrego dźwięku po podłączeniu do obwodu generatora częstotliwości.

Jednak jest tu używany do odwrotnej odpowiedzi, to znaczy do wykrywania częstotliwości zamiast jej emitowania.

Dźwięk wibrujący dźwięk uderzający w MIC generuje drobne impulsy elektryczne wewnątrz urządzenia, a raczej urządzenie przekształca wszystkie drgania uderzające w jego powierzchnię na małe sygnały elektryczne o różnej amplitudzie, która odpowiada sile uderzających wibracji.

Te maleńkie impulsy elektryczne z MIC są skutecznie wzmacniane i przetwarzane wewnątrz układu scalonego LM3915, a na wyjściach układu scalonego generowany jest odpowiedni sekwencyjny wyświetlacz LED.

Diody LED podłączone do wyjść świecą w losowo przebiegających wzorach od punktu początkowego do końcowego układu, wyświetlając istotne informacje o przechwyconych sygnałach wibracji.

Ten czujnik wibracji lub obwód miernika mogą być dalej modyfikowane dla poważniejszych zastosowań poprzez włączenie stopnia alarmowego lub stopnia przekaźnika do ich wyzwalania w przypadku wykrycia groźnego poziomu siły wibracyjnej.

Aplikacja może być określona przez użytkownika, a zatem obecny obwód może być konfigurowany lub optymalizowany na wiele różnych sposobów.

Układ scalony wymaga znikomego prądu, a zatem bateria 9 V PP3 zapewni wystarczającą żywotność do podtrzymania obwodu, prawie na zawsze, a także sprawia, że urządzenie jest bardzo przenośne i można je zainstalować w dowolnej szczelinie lub miejscu.

Chociaż powyższy proponowany obwód miernika / detektora wibracji został zaczerpnięty z oryginalnego arkusza danych, ma wiele wad i nie przyniesie zadowalających wyników, dopóki nie zostaną wykonane poważne modyfikacje.

Niedawno, kiedy sam go przetestowałem, zdałem sobie sprawę, jakie ma wady. Przetestowany i zmodyfikowany schemat można zobaczyć poniżej: