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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Indicador de som ultrassônico. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Indicadores, detectores Os ultrassons nos cercam por toda parte, podem ser as “negociações” de animais, o ruído de diversos equipamentos, bem como os ultrassons gerados especialmente por ecobatímetros e dispositivos médicos. Ao contrário dos sons na faixa audível, os ultrassons nos afetam de forma imperceptível. E nem sempre favorável. Um exemplo claro é que em determinado local, por exemplo, próximo a algum equipamento, você sente dor de cabeça e sua audição fica de alguma forma reduzida. Todos os sintomas são ensurdecedores, mas há silêncio por toda parte. Silêncio aparente. “Decibéis” da faixa ultrassônica pressionam seus ouvidos, ensurdecem você, mas você não consegue entender isso, porque não ouve as vibrações acústicas que interferem em você. Usando este dispositivo simples, você pode não apenas determinar a fonte do ultrassom e sua intensidade, mas também “ouvir” o ultrassom, determinar a natureza de seu som (intermitente, com frequência variável, etc.). A base do dispositivo é o microfone ultrassônico MA40B8R (M1). O número “40” em seu nome indica a frequência (40 kHz) na qual possui sensibilidade máxima. Em frequências abaixo de 32 kHz, a sensibilidade cai drasticamente (-90dB). Essa característica de sensibilidade permite utilizá-lo para monitoramento de ultrassom sem a utilização de filtros especiais que suprimem as frequências sonoras. O circuito indicador de nível ultrassônico consiste em um microfone M1, um amplificador de dois estágios nos transistores VT1 e VT2 e um medidor de tensão alternada nos diodos VD1, VD2 e um comparador MA. A tensão alternada de Ml é fornecida a um amplificador de dois estágios através do regulador de sensibilidade R7. A tensão CA amplificada é então detectada pelos diodos VD1 e VD2. Uma tensão constante é gerada no capacitor C6, proporcional ao nível do volume do ultrassom. Esta tensão é mostrada pelo medidor com mostrador MA.
Para ouvir o ultrassom, é utilizado um método que reduz sua frequência para frequências na faixa de áudio, dividindo-a com um contador digital. Do coletor VT2, uma tensão alternada de frequência ultrassônica é fornecida ao modelador de pulso no transistor VT3. O transistor é ligado sem polarização na base e abre como uma avalanche quando a amplitude da tensão alternada em sua base ultrapassa a barreira de abertura do transistor. Os pulsos do coletor VT3 são fornecidos à entrada de contagem do contador binário D1. O contador divide sua frequência por 128. Em seguida, os pulsos são enviados da saída do contador para os fones de ouvido. Como resultado, por exemplo, o ultrassom com frequência de 40 kHz é reproduzido pelos fones de ouvido como um som com frequência de 312,5 Hz (40/128 = 0,3125). Agora podemos “ouvir” ultrassons, monitorar mudanças em sua frequência e determinar sua intensidade usando um relógio comparador. A desvantagem é que o volume do som nos fones de ouvido não depende do volume do ultrassom, mas isso é compensado pelo indicador de nível do dial. A maioria das peças é instalada em uma placa de circuito impresso de fibra de vidro com folha unilateral. A placa é colocada em uma caixa de plástico e localizada ao longo dela. Ao lado dele, em um furo especialmente cortado no corpo, está um relógio comparador importado (semelhante ao indicador M470) com a posição final da escala. A corrente de deflexão total da agulha indicadora é de 300mA e a resistência é de 1200 Ohms. No entanto, você pode usar qualquer microamperímetro semelhante, com escala não superior a 400mA e resistência de pelo menos 300 Ohms. Sua sensibilidade pode ser ajustada conectando um resistor adicional em série, cuja resistência deverá ser selecionada experimentalmente. O chip K561IE20 pode ser substituído pelo contador K561IE16. Neste caso, a saída não será o 4º, mas sim o 6º pino do microcircuito (é necessário alterar um pouco a impressão da placa). O interruptor liga / desliga é um microinterruptor montado por soldagem na placa. Ao mesmo tempo, a porca de fixação da chave seletora ao painel serve como elemento de fixação da placa na caixa. O conector X1 é um soquete para fones de ouvido estéreo de pequeno porte; também está instalado na placa. O diagrama de conexão deste conector é tal que os fones de ouvido funcionam em série. A fonte de alimentação é uma bateria "Krona" com uma tensão de 9V. O resistor ajustado R7 pode ser substituído por um variável, então será possível ajustar a sensibilidade do dispositivo dentro de uma ampla faixa.
Os estágios de amplificação nos transistores VT1 e VT2 precisam ser ajustados. Depois de colocar o resistor ajustado na posição de sensibilidade mínima (controle deslizante totalmente para baixo, conforme diagrama), é necessário medir as tensões constantes nos coletores VT1 e VT2. Se essas tensões ultrapassarem 2,5-3V, será necessário selecionar a resistência dos resistores de base (R1 e R2, respectivamente). A sensibilidade geral é definida usando o resistor de corte R7 (inicialmente pode ser ajustado para a posição de sensibilidade máxima, para cima no circuito). Caso se verifique que o aparelho começa a soar apenas quando o microamperímetro mostra um nível próximo do máximo, é necessário diminuir a sensibilidade do microamperímetro para que o som comece no primeiro terço de sua escala. O dispositivo pode ser testado registrando ultrassons, por exemplo, emitidos por uma máquina de lavar ultrassônica ou por um dispositivo repelente de roedores. O tom do som pode ser duplicado se você levar impulsos aos fones de ouvido não da 64ª saída do contador, mas da 32ª. Autor: Lyzhin R.
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