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:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Кератин вместо фтора для ухода за зубами 21.08.2025 Зубная эмаль - самая прочная ткань в человеческом организме, но даже она подвержена разрушению. Со временем эмаль истончается из-за возраста, частого употребления кислых продуктов или недостаточной гигиены. Этот процесс приводит к повышенной чувствительности зубов, а в случае полного разрушения эмали ситуация становится необратимой. Традиционные зубные пасты на основе фтора могут лишь замедлить разрушение, но не способны вернуть утраченное покрытие. Именно поэтому открытие британских исследователей из Королевского колледжа Лондона вызвало такой интерес. Ученые обнаружили, что кератин - белок, содержащийся в волосах, ногтях и шерсти животных, способен не только защищать зубы, но и восстанавливать эмаль, создавая слой, практически идентичный естественному. В ходе экспериментов выяснилось, что при контакте со слюной кератин образует прочный кристаллообразный каркас. Он воспроизводит структуру и даже цвет натуральной эмали, а со временем притягивает к себе ионы кальция и фосфата. Таким образом на зубах постепенно формируется новая поверхность, которая ведет себя как настоящая эмаль, закрывая оголенные нервы и устраняя признаки эрозии. Первый автор работы Сара Гамеа подчеркивает, что кератин не только открывает революционные перспективы в стоматологии, но и позволяет решить экологическую задачу. Этот материал получают из биологических отходов - волос, кожи и шерсти - и он полностью биоразлагаем. В отличие от пластиковых смол, применяемых сегодня в реставрационной стоматологии, кератин не токсичен и обладает большей долговечностью. Интересно, что в исследовании использовался кератин из овечьей шерсти, однако ученые отмечают, что его можно получать и из других источников, включая человеческие волосы и ногти. Это делает технологию особенно универсальной и доступной, а также открывает путь к массовому производству. По словам ведущего автора исследования Шерифа Элшаркави, мир стоматологии стоит на пороге новой эпохи, когда биотехнологии позволяют не просто лечить симптомы заболеваний, а восстанавливать утраченные функции организма. Ученый с иронией замечает, что в будущем, возможно, для здоровой улыбки будет достаточно обычной стрижки. Еще одним важным преимуществом является то, что кератин не требует радикальных изменений в уходе за полостью рта. Использование такой пасты ничем не отличается от привычных средств гигиены, но при этом обеспечивает более выраженный терапевтический эффект. Исследователи предполагают, что первые образцы зубной пасты на основе кератина могут появиться в продаже уже через два-три года. Если эти прогнозы оправдаются, человечество получит средство, способное не просто защищать зубы, а фактически возвращать им утраченную прочность. Это станет важным шагом вперед не только в стоматологии, но и в биомедицине в целом.

Другие интересные новости:

▪ Интерактивное телевидение Hybridcast

▪ Искусственный алмаз получен при комнатной температуре

▪ Апельсиновая цедра улучшает здоровье сердца

▪ Ток ведет себя как жидкость

▪ Браслет стреляет антисептиком

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Биографии великих ученых. Подборка статей

▪ статья Франциск Ассизский. Знаменитые афоризмы

▪ статья Кто верит, что можно умереть ночью от включенного вентилятора? Подробный ответ

▪ статья Дубровник беловойлочный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Микросхемы драйверов сверхъярких светодиодов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Пропорциональный регулятор напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026