Hur man gör en vibrationsmätarkrets för att upptäcka vibrationsstyrka

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





Artikeln diskuterar ett par enkla vibrationsdetektormätarkretsar som använder transistorer och även med en IC för att få en stapeldiagram-LED-sekvens för nivåindikationerna. Stapeldiagram-lysdioden kan kalibreras och användas för att mäta vibrationens styrka.

enkel vibrationsdetektorkrets

Introduktion

Oavsett om det är lastbil som stryker över motorvägen, eller ett flygplan som brusar mot himlen, eller om det är en knackning på dörren eller en spinnande katt eller helt enkelt dina hjärtslag, kommer vibrationsnivå detektorkretsen som förklaras här att känna av dem alla och omvandlas till vackra sekvensering av LED-indikatorer för stapeldiagram.



Antalet lysdioder som lyser i stapeldiagrammet vid ett visst ögonblick indikerar vibrationskraftens storlek vid det aktuella ögonblicket.

Vad är vibration

Vibrationer är inget annat än ruffling av luften på grund av en motsvarande kraft som genereras från ett externt medium. Till exempel när vi talar vibrerar våra stämord och genererar motsvarande störningsmönster i den omgivande luften.



När dessa luftvibrationer kommer in i vårt öra vibrerar också trumhinnan vid samma frekvens vilket gör att den hörs för våra respektive sensoriska organ.

Starkare vibrationer påverkar våra sinnen starkare och därför hör vi dem högre jämfört med andra ljudnivåer.

Vibrationshöjden blir också en viktig faktor för att bestämma deras natur och styrka. Tonhöjd och frekvens är förmodligen de två faktorerna som gör en viss vibrerande information tydligare med sina tekniska specifikationer.

Som ett exempel kan ett visslande ljud vara skingrande och kan nå längre avstånd, men det klagande ljudet från en mixerslip som till och med är mycket starkare når inte längre sträckor.

Även om vårt öra är utrustat med ganska imponerande detekteringsfunktioner, kan dessa organ inte berätta den exakta storleken på en viss vibrationskraft.

Använd endast transistorer

vibrationsdetektor med transistor och relä

Diagrammet som visas ovan fungerar mycket effektivt som en enkel transistoriserad vibrationssensor. Det känner även det minsta ljudet från omgivningen eller ytan över vilken den är installerad.

C2 tillåter en fördröjningsperiod för reläet så att reläet förblir utlöst PÅ någon gång vid varje detektering. Värdet på C2 kan justeras för att få önskad fördröjning AV vid reläfunktionen.

Reläet kan anslutas med ett larmsystem om kretsen är avsedd att användas som ett vibrationsdrivet larm eller ett dörrlarm etc.

Dellista

  • R1 = 4k7
  • R2 = 33k
  • R3 = 2M2
  • R4 = 22K
  • R5 = 470 OHMS
  • R6 = 4k7
  • Cl = 0,1 uF
  • C2 = 4.7uF / 25V
  • T1, T2 = BC547
  • T3 = BC557
  • D1 = 1N4007
  • Relä = spolspänning enligt matningsspänningen och kontaktvärde enligt lastspecifikationerna
  • Mic = elektretkondensor MIC.

Vibrationsdetektorkrets Arbetar med LM3915

En annan cool design kan byggas med IC LM3915 för att detektera styrkan hos en viss vibration som kan avges från någon relevant källa.

Kretsen är i grunden ett roligt projekt som kan byggas av ett skolbarn och visas i utställningen för skolvetenskapsmässa.

Kretsschemat nedan visar en ganska enkel konfiguration med mångsidig IC LM3915 från TEXAS INSTRUMENTS, som ensam utför funktionen av avkänning och visar vibrationsnivåerna.

Stift nr 5 på IC är ingången som detekterar variationerna i det inducerade ljudet via ett elektretmikrofonelement.

En piezogivare kan också provas istället för en mikrofon. Ett piezogivarelement är en enkel enhet som används i piezo-surrare för att avge ett skarpt ljud när den är ansluten till en frekvensgeneratorkrets.

Men det används för ett motsatt svar här, det vill säga för att detektera en frekvens snarare än att sända ut den.

Ljudvibrationsljud som träffar MIC: n genererar små elektriska pulser inuti enheten, eller snarare omvandlar enheten alla vibrationer som träffar ytan till små elektriska signaler som varierar i amplitud vilket motsvarar styrkan hos de slående vibrationerna.

Dessa små elektriska pulser från MIC förstärks och bearbetas effektivt inuti IC LM3915 och den relevanta LED-skärmen för sekvensering genereras över IC-utgångarna.

Lysdioderna anslutna vid utgångarna lyser i slumpmässigt löpande mönster från startpunkten till slutpunkten för matrisen och visar relevant information om de fångade vibrationssignalerna.

Denna vibrationsdetektor eller mätarkrets kan modifieras ytterligare för mer allvarliga applikationer genom att inkludera ett larmsteg eller ett relästegsteg för att utlösa dem om en hotande nivå av vibrationskraft upptäcks.

Applikationen kan vara användarspecifik och därför kan den aktuella kretsen konfigureras eller optimeras på många olika sätt.

IC: n behöver försumbar ström och därför skulle ett 9V PP3-batteri ge tillräckligt med livslängd för att upprätthålla kretsen, nästan alltid och detta gör också enheten väldigt bärbar och kan installeras vid valfri spricka eller plats.

Även om ovannämnda föreslagna vibrationsmätare / detektorkrets hämtades från det ursprungliga databladet, har den många brister och kommer inte att ge tillfredsställande resultat förrän några allvarliga mods har gjorts.

Nyligen när jag testade det själv insåg jag nackdelarna. Det testade och modifierade diagrammet kan ses nedan:

enkel effektiv vibrationsmätare med 10 lysdioder

Videoklipp som visar att vibrationsmätaren fungerar

https://youtu.be/u1_wfHTRzLA

Dellista

  • R1 = 5k6
  • R2, R9 = 1K
  • R3 = 3M3
  • R4 = 33K
  • R5 = 330 OHMS
  • R6 = 2K2
  • R7 = 10K
  • R8 = 10K förinställd
  • Cl = 0,1 uF
  • C2 = 100uF / 25V
  • C3, C4 = 1uF / 25V
  • T1, T2 = BC547
  • T3 = BC557
  • Lysdioder = RÖDA 5 mm typ 20 mA
  • Mic = elektretkondensor MIC.



Tidigare: Enkel LED VU-mätarkrets Nästa: Hur man gör en billig LED-namnskylt med upplyst bakgrundsbelysning