초음파의 소리 표시기. 계획, 설명

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초음파는 동물의 "협상", 다양한 장비의 소음, 측심기 및 의료 기기에서 특별히 생성되는 초음파 등 우리 주변 어디에서나 존재합니다. 가청 범위의 소리와 달리 초음파는 우리에게 눈에 띄지 않게 영향을 미칩니다. 그리고 항상 유리한 것은 아닙니다. 명확한 예는 특정 장소, 예를 들어 일부 장비 근처에서 두통이 생기고 청력이 손상되는 것입니다. 귀머거리의 모든 증상이 있지만 주변에는 침묵이 있습니다. 명백한 침묵. 초음파 범위의 "데시벨"이 귀를 누르고 귀가 먹먹해지지만 방해하는 음향 진동을 듣지 못하기 때문에 이를 이해할 수 없습니다.

이 간단한 장치를 사용하면 초음파의 소스와 강도를 확인할 수 있을 뿐만 아니라 초음파를 "듣고" 소리의 특성(간헐적, 주파수 변경 등)을 확인할 수 있습니다.

장치의 기본은 초음파 마이크 MA40B8R(M1)입니다. 이름에 있는 숫자 "40"은 최대 감도를 갖는 주파수(40kHz)를 나타냅니다. 32kHz 미만의 주파수에서는 감도가 급격히 떨어집니다(-90dB). 이러한 감도 특성을 통해 사운드 주파수를 억제하는 특수 필터를 사용하지 않고도 초음파 모니터링에 사용할 수 있습니다.

초음파 레벨 표시기 회로는 마이크 M1, 트랜지스터 VT1 및 VT2의 1단계 증폭기, 다이오드 VD2, VD7의 교류 전압계 및 다이얼 표시기 MA로 구성됩니다. M1의 교류 전압은 감도 조정기 R2을 통해 6단 증폭기에 공급됩니다. 증폭된 AC 전압은 다이오드 VDXNUMX 및 VDXNUMX에 의해 감지됩니다. 초음파 볼륨 레벨에 비례하여 커패시터 CXNUMX에서 일정한 전압이 생성됩니다. 이 전압은 MA 다이얼 게이지로 표시됩니다.

쌀. 1 (확대하려면 클릭)

초음파를 듣기 위해서는 주파수를 디지털 카운터로 나누어 가청 범위의 주파수로 줄이는 방법이 사용됩니다.

컬렉터 VT2에서 초음파 주파수의 교류 전압이 트랜지스터 VT3의 펄스 셰이퍼에 공급됩니다. 트랜지스터는 베이스에서 바이어스 없이 켜지고 베이스의 교류 전압의 진폭이 트랜지스터의 개방 장벽을 초과할 때 눈사태처럼 열립니다.

VT3 콜렉터의 펄스는 바이너리 카운터 D1의 카운팅 입력에 공급됩니다. 카운터는 주파수를 128로 나눕니다. 그런 다음 카운터 출력에서 펄스가 헤드폰으로 전송됩니다.

결과적으로, 예를 들어 40kHz 주파수의 초음파는 헤드폰에서 312,5Hz(40/128 = 0,3125) 주파수의 사운드로 재생됩니다. 이제 우리는 초음파를 "듣고", 주파수 변화를 모니터링하고, 다이얼 표시기를 사용하여 초음파 강도를 결정할 수 있습니다. 단점은 헤드폰의 사운드 볼륨이 초음파 볼륨에 의존하지 않지만 다이얼 레벨 표시기로 보상된다는 것입니다.

대부분의 부품은 단면 호일이 있는 유리 섬유로 만들어진 인쇄 회로 기판에 설치됩니다. 보드는 플라스틱 케이스에 넣고 그 위에 위치합니다. 그 옆에는 본체에 특별히 절단된 구멍에 눈금의 끝 위치가 있는 가져온 다이얼 표시기(M470 표시기와 유사)가 있습니다. 표시 바늘의 총 편향 전류는 300mA이고 저항은 1200Ω입니다. 그러나 스케일이 400mA 이하이고 저항이 300Ω 이상인 유사한 마이크로전류계를 사용할 수 있습니다. 추가 저항을 직렬로 연결하여 감도를 조정할 수 있으며 저항은 실험적으로 선택해야 합니다.

K561IE20 칩은 K561IE16 카운터로 교체할 수 있습니다. 이 경우 출력은 4번째 핀이 아니라 마이크로 회로의 6번째 핀이 됩니다(보드 인쇄를 약간 변경해야 함).

전원 스위치는 보드에 납땜으로 장착된 마이크로 스위치입니다. 동시에 토글 스위치를 패널에 고정하는 너트는 케이스에 보드를 고정하는 요소 역할을 합니다. 커넥터 X1은 소형 스테레오 헤드폰용 소켓이며 보드에도 설치됩니다. 이 커넥터의 연결 다이어그램은 헤드폰이 직렬로 작동하는 것과 같습니다.

전원은 9V 전압의 배터리 "Krona"입니다.

조정된 저항 R7을 가변 저항으로 교체하면 넓은 범위 내에서 장치의 감도를 조정할 수 있습니다.
보드의 인쇄 회로도와 배선도는 그림 2에 나와 있으며 그림 3은 장치 부품이 하우징에 배치되는 방식을 보여줍니다.

가청 초음파 표시기
쌀. 2. PCB

가청 초음파 표시기
쌀. 3. 배선도

가청 초음파 표시기
쌀. 4. 레이아웃

트랜지스터 VT1 및 VT2의 증폭 단계를 조정해야 합니다. 조정된 저항을 최소 감도 위치로 설정한 후(다이어그램에 따라 슬라이더를 완전히 아래로 이동) 콜렉터 VT1 및 VT2의 정전압을 측정해야 합니다. 이러한 전압이 2,5-3V를 초과하는 경우 기본 저항기(각각 R1 및 R2)의 저항을 선택해야 합니다.

전체 감도는 트리밍 저항 R7을 사용하여 설정됩니다(초기에는 회로에서 위쪽으로 최대 감도 위치로 설정될 수 있음).

마이크로 전류계가 최대값에 가까운 레벨을 표시할 때만 장치에서 소리가 나기 시작하는 경우 소리가 스케일의 1/3에서 시작되도록 마이크로 전류계의 감도를 낮춰야 합니다.

장치는 예를 들어 초음파 세척기나 설치류 퇴치 장치에서 방출되는 초음파를 기록하여 테스트할 수 있습니다.

카운터의 64번째 출력이 아닌 32번째 출력에서 헤드폰으로 임펄스를 가져오면 사운드 톤이 두 배가 될 수 있습니다.

저자: 리진 R.

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