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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Indicatore sonoro di ultrasuoni. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Indicatori, rivelatori Gli ultrasuoni ci circondano ovunque, possono essere le “negoziazioni” degli animali, il rumore di varie apparecchiature, nonché gli ultrasuoni generati appositamente da ecoscandagli e dispositivi medici. A differenza dei suoni nella gamma udibile, gli ultrasuoni ci influenzano in modo impercettibile. E non sempre favorevole. Un chiaro esempio è che in un certo luogo, ad esempio, vicino ad alcune apparecchiature, hai mal di testa e il tuo udito è in qualche modo compromesso. Tutti i sintomi sono assordanti, ma intorno c'è silenzio. Silenzio apparente. I “decibel” della gamma ultrasonica premono sulle tue orecchie, ti assordano, ma non puoi capirlo, perché non senti le vibrazioni acustiche che interferiscono con te. Utilizzando questo semplice dispositivo, non solo puoi determinare la fonte degli ultrasuoni e la sua intensità, ma anche "ascoltare" gli ultrasuoni, determinare la natura del suo suono (intermittente, con frequenza variabile, ecc.). La base del dispositivo è il microfono ad ultrasuoni MA40B8R (M1). Il numero "40" nel suo nome indica la frequenza (40 kHz) alla quale ha la massima sensibilità. A frequenze inferiori a 32 kHz la sensibilità diminuisce drasticamente (-90 dB). Questa caratteristica di sensibilità consente di utilizzarlo per il monitoraggio degli ultrasuoni senza l'uso di filtri speciali che sopprimono le frequenze sonore. Il circuito indicatore di livello ad ultrasuoni è costituito da un microfono M1, un amplificatore a due stadi sui transistor VT1 e VT2 e un misuratore di tensione alternata sui diodi VD1, VD2 e un comparatore MA. La tensione alternata da Ml viene fornita ad un amplificatore a due stadi attraverso il regolatore di sensibilità R7. La tensione CA amplificata viene quindi rilevata dai diodi VD1 e VD2. Sul condensatore C6 viene generata una tensione costante, proporzionale al livello del volume degli ultrasuoni. Questa tensione è mostrata dal comparatore MA.
Per ascoltare gli ultrasuoni si utilizza un metodo per ridurne la frequenza a frequenze nella gamma audio dividendola con un contatore digitale. Dal collettore VT2, una tensione alternata di frequenza ultrasonica viene fornita al formatore di impulsi sul transistor VT3. Il transistor si accende senza polarizzazione alla base e si apre come una valanga quando l'ampiezza della tensione alternata alla base supera la barriera di apertura del transistor. Gli impulsi dal collettore VT3 vengono forniti all'ingresso di conteggio del contatore binario D1. Il contatore divide la loro frequenza per 128. Quindi, dall'uscita del contatore, gli impulsi vengono inviati alle cuffie. Di conseguenza, ad esempio, gli ultrasuoni con una frequenza di 40 kHz vengono riprodotti dalle cuffie come un suono con una frequenza di 312,5 Hz (40/128 = 0,3125). Ora possiamo “sentire” gli ultrasuoni, monitorare i cambiamenti nella loro frequenza e determinarne l’intensità utilizzando un comparatore. Lo svantaggio è che il volume del suono nelle cuffie non dipende dal volume degli ultrasuoni, ma questo viene compensato dall'indicatore del livello. La maggior parte dei componenti sono installati su un circuito stampato in fibra di vetro con pellicola unilaterale. La scheda è collocata in una custodia di plastica e posizionata lungo di essa. Accanto ad esso, in un foro appositamente ricavato nel corpo, è presente un quadrante importato (simile all'indicatore M470) con una posizione finale della scala. La corrente di deflessione totale dell'ago indicatore è di 300 mA e la resistenza è di 1200 Ohm. Tuttavia, è possibile utilizzare qualsiasi microamperometro simile, con una scala non superiore a 400 mA e una resistenza di almeno 300 Ohm. La sua sensibilità può essere regolata collegando in serie un resistore aggiuntivo, la cui resistenza dovrà essere selezionata sperimentalmente. Il chip K561IE20 può essere sostituito con il contatore K561IE16. In questo caso l'uscita non sarà il 4o, ma il 6o pin del microcircuito (è necessario modificare leggermente la stampa della scheda). L'interruttore di alimentazione è un microinterruttore montato mediante saldatura sulla scheda. Allo stesso tempo, il dado per il fissaggio dell'interruttore a levetta al pannello funge da elemento per il fissaggio della scheda nella custodia. Il connettore X1 è una presa per cuffie stereo di piccole dimensioni; anch'esso è installato sulla scheda. Lo schema di collegamento di questo connettore è tale che le cuffie funzionano in serie. La fonte di alimentazione è una batteria Krona da 9 V. Il resistore regolato R7 può essere sostituito con uno variabile, quindi sarà possibile regolare la sensibilità del dispositivo entro un ampio intervallo.
Gli stadi di amplificazione sui transistor VT1 e VT2 devono essere regolati. Dopo aver impostato il resistore regolato sulla posizione di sensibilità minima (cursore completamente verso il basso, secondo lo schema), è necessario misurare le tensioni costanti sui collettori VT1 e VT2. Se queste tensioni vanno oltre 2,5-3 V, è necessario selezionare la resistenza dei resistori di base (rispettivamente R1 e R2). La sensibilità complessiva viene impostata utilizzando il resistore di trimming R7 (inizialmente può essere impostato sulla posizione di massima sensibilità, verso l'alto nel circuito). Se si scopre che il dispositivo inizia a suonare solo quando il microamperometro mostra un livello vicino al massimo, è necessario abbassare la sensibilità del microamperometro in modo che il suono inizi nel primo terzo della sua scala. Il dispositivo può essere testato registrando gli ultrasuoni, ad esempio, emessi da una lavatrice ad ultrasuoni o da un dispositivo repellente per roditori. Il tono del suono può essere raddoppiato se si ricevono impulsi in cuffia non dalla 64a uscita del contatore, ma dalla 32a. Autore: Lyzhin R.
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