Звуковой индикатор ультразвука. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Индикаторы, детекторы

 Комментарии к статье

Ультразвуки окружают нас повсеместно, это могут быть "переговоры" животных, шумы различного оборудования, а так же ультразвуки специально генерируемые эхолотами, медицинскими приборами. В отличие от звуков слышимого диапазона ультразвуки действуют на нас незаметно. И не всегда благоприятно. Наглядный пример, - в определенном месте, например, возле какого-то агрегата, у вас болит голова, и слух как-то понижен. Все симптомы оглушения, но вокруг тишина. Кажущаяся тишина. На ваши уши давят "децибелы" ультразвукового диапазона, они оглушают вас, но вы этого не можете понять, потому что вы не слышите мешающих вам акустических колебаний.

С помощью этого несложного прибора можно не только определить источник ультразвука его интенсивность, но и "прослушать" ультразвук, определить характер его звучания (прерывистый, с изменяющейся частотой, и др.).

Основой прибора служит ультразвуковой микрофон MA40B8R (М1). Число "40" в его названии говорит о частоте (40 кГц), на которой у него максимальная чувствительность. На частоте ниже 32 кГц чувствительность резко падает (-90dB). Такая характеристика чувствительности дает возможность использовать его для контроля за ультразвуком без применения специальных фильтров, подавляющих звуковые частоты.

Схема индикатора уровня ультразвука состоит из микрофона М1, двухкаскадного усилителя на транзисторах VT1 и VT2 и измерителя переменного напряжения на диодах VD1, VD2 и стрелочном индикаторе МА. Переменное напряжение с Ml через регулятор чувствительности R7 поступает на двухкаскадный усилитель. Затем усиленное переменное напряжение детектируется диодами VD1 и VD2. На конденсаторе С6 образуется постоянное напряжение, пропорциональное уровню громкости ультразвука. Это напряжение показывает стрелочный прибор МА.

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

Для прослушивания ультразвука используется метод понижения его частоты до частот звукового диапазона путем деления цифровым счетчиком.

С коллектора VT2 переменное напряжение ультразвуковой частоты поступает на формирователь импульсов на транзисторе VT3. Транзистор включен без смещения на базе и лавинообразно открывается, когда амплитуда переменного напряжения на его базе превышает барьер открывания транзистора.

Импульсы с коллектора VT3 поступают на счетный вход двоичного счетчика D1. Счетчик делит их частоту на 128. Затем, с выхода счетчика импульсы поступают на головные телефоны.

В результате, например, ультразвук частотой 40 кГц головные телефоны воспроизводят как звук частотой 312,5 Гц (40/128=0,3125). Теперь мы можем "слышать" ультразвуки, следить за изменением их частоты, и определять их интенсивность по стрелочному индикатору. Недостаток в том, что громкость звука в наушниках не зависит от громкости ультразвука, но это компенсируется стрелочным индикатором уровня.

Большинство деталей установлено на печатной плате из стеклотекстолита с односторонней фольгировкой. Плата помещена в пластмассовый корпус и расположена вдоль него. Рядом с ней в специально пропиленном в корпусе отверстии установлен импортный стрелочный индикатор (аналогичен индикатору М470) с торцевым положением шкалы. Ток полного отклонения стрелки индикатора 300mA, а сопротивление 1200 Ом. Однако, можно применить любой похожий микроамперметр, со шкалой не более 400mA и сопротивлением не менее 300 Ом. Скорректировать его чувствительность можно включением последовательно дополнительного резистора, сопротивление которого нужно будет подобрать опытным путем.

Микросхему К561ИЕ20 можно заменить счетчиком К561ИЕ16. При этом, выходным будет не 4-й, а 6-й вывод микросхемы (нужно немного изменить печать платы).

Выключатель питания микротумблер, установленный пайкой на плату. Одновременно, гайка крепления тумблера на панель служит элементом крепления платы в корпусе. Разъем Х1 - гнездо для малогабаритных головных стереотелефонов, он так же установлен на плате. Схема подключения этого разъема такова, что головные телефоны работают включенными последовательно.

Источником питания служит батарея "Крона" напряжением 9V.

Подстроенный резистор R7 можно заменить переменным, тогда можно будет регулировать чувствительность прибора в широких пределах.
Рисунок печати платы и монтажная схема показаны на рисунке 2, а на рисунке 3 показано каким образом детали прибора размещены в корпусе.

Рис. 2. Печатная плата

Рис. 3. Монтажная схема

Рис. 4. Схема расположения

В налаживании нуждаются усилительные каскады на транзисторах VT1 и VT2. Установив подстроенный резистор в положение минимальной чувствительности (движок вниз до конца, по схеме), нужно измерить постоянные напряжения на коллекторах VT1 и VT2. Если эти напряжения выходят за пределы 2,5-3V, нужно подобрать сопротивления базовых резисторов (R1 и R2, соответственно).

Общую чувствительность устанавливают подстроечным резистором R7 (первоначально его можно установить в положение максимальной чувствительности, - вверх по схеме).

Если получится так, что звучать прибор начинает только тогда, когда микроамперметр показывает уровень близкий к максимальному, нужно понизить чувствительность микроамперметра так, чтобы начало звучания приходилось на первую треть его шкалы.

Испытывать прибор можно регистрируя ультразвуки, например, излучаемые ультразвуковой стиральной машинкой или прибором для отпугивания грызунов.

Тон звучания можно повысить вдвое, если брать импульсы на наушники не с 64-го выхода счетчика, а 32-го.

Автор: Лыжин Р.

Смотрите другие статьи раздела Индикаторы, детекторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Микрофон Razer Seiren 17.12.2014 Микрофон - не та часть компьютерной системы, которой часто уделяется внимание. Большинство пользователей даже не задумывается об этом компоненте, используя для связи либо дешевые гарнитуры, либо вообще довольствуясь встроенным в веб-камеру микрофоном с его весьма посредственным качеством передачи голоса. Но те, кто часто записывают ролики и подкасты, знают, насколько важен хороший микрофон и насколько плохой может испортить общее впечатление от ролика. Известный производитель игровых аксессуаров, компания Razer, пошла навстречу этой категории энтузиастов, предложив им Seiren - микрофон, специально предназначенный для высококачественной записи речи и вокала, но благодаря особенностям конструкции, подходящий также и для оцифровки инструментальных партий. В отличие от студийных моделей, требующих подачи питания 48 В и использующих профессиональные разъемы типа XLR, Seiren, благодаря наличию интегрированного АЦП, может подключаться к обычному порту USB. Но это не простейший АЦП за пару долларов, а вполне серьезное решение, способное оцифровывать звук в формате 24 бита 192 КГц. Самая важная часть, собственно, микрофон, состоит из трех конденсаторных модулей диаметром 14 миллиметров, что позволяет настраивать диаграмму направленности по желанию пользователя: традиционная кардиоида подходит для записи подкастов и поточного вещания, режим стерео предназначен для записи вокала и инструментов, всенаправленная диаграмма оптимальна для телеконференций, а двунаправленная - для интервью или записи дуэтных вокалов. Чувствительность микрофонной части составляет 4,5 мВ/Паскаль на частоте 1 КГц, заявленный частотный диапазон составляет от 20 Гц до 20 кГц. Максимальное звуковое давление, которое выдерживает Seiren без существенных искажений, составляет 120 дБ при уровне гармонических искажений 0,5%. Для мониторинга с нулевой задержкой в корпусе Razer Seiren имеется отдельный усилитель для наушников, обладающий соотношением сигнал/шум в районе 114 дБ и выдающий 130 милливатт на канал при нагрузке сопротивлением 16 Ом. Корпус устройства выполнен из анодированного алюминия, имеет классическую настольную подставку и может дополнительно оснащаться поп-фильтром, отсекающим помехи от дыхания и взрывных согласных. Если предполагается использование микрофона в стойке, Razer предлагает подвеску типа "паук". Стоимость комплекта Razer Seiren с "пауком" и поп-фильтром составляет $230, а отдельно микрофон обойдется любителю качественной звукозаписи в $180.

Другие интересные новости:

▪ Самый быстрый графический процессор для ноутбуков от Nvidia

▪ Запущена самая мощная солнечная электростанция

▪ Передача мобильных данных со скоростью 10 Гбит/с

▪ Нанотрубочки отталкивают воду

▪ Электричество превращается в газ

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Строителю, домашнему мастеру. Подборка статей

▪ статья Повышение устойчивости судомоделей. Советы моделисту

▪ статья Кто был первым человеком, полетевшим в космос? Подробный ответ

▪ статья Осот полевой. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Оптоэлектронные устройства. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Нормы испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей. Силовые трансформаторы, автотрансформаторы и масляные реакторы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026