Ultrazvučni emiter je generator snažnih ultrazvučnih valova. Kao što znamo, osoba ne čuje ultrazvučnu frekvenciju, ali tijelo to osjeća. Drugim riječima, ultrazvučnu frekvenciju percipira ljudsko uho, ali određeni dio mozga odgovoran za sluh ne može dešifrirati ove zvučne valove. Oni koji se bave izgradnjom audio sistema trebali bi znati da je visoka frekvencija vrlo neugodna za naš sluh, ali ako podignemo frekvenciju na još višu razinu (ultrazvučni raspon), tada će zvuk nestati, ali u stvari jest . Mozak će neuspješno pokušati dekodirati zvuk, što dovodi do glavobolje, mučnine, povraćanja, vrtoglavice itd.

Ultrazvučna frekvencija odavno se koristi u raznim poljima znanosti i tehnologije. Uz pomoć ultrazvuka metal se može zavariti, oprati i još mnogo toga. Ultrazvuk se aktivno koristi za zastrašivanje glodavaca u poljoprivrednoj tehnologiji, jer je tijelo mnogih životinja prilagođeno za komunikaciju sa svojom vrstom u dometu ultrazvuka. Postoje i dokazi o odbijanju insekata pomoću ultrazvučnih generatora; mnoge kompanije proizvode takve elektroničke repelente. Predlažemo da samostalno sastavite takav uređaj prema sljedećem dijagramu:

Razmislite o dizajnu prilično jednostavnog ultrazvučnog pištolja velike snage. Mikro krug D4049 radi kao generator signala ultrazvučnih frekvencija, ima 6 logičkih pretvarača.

Mikro krug se može zamijeniti domaćim analogom K561LN2. Regulator od 22 k potreban je za podešavanje frekvencije, može se smanjiti na zvučni raspon ako se otpornik od 100 k zamijeni s 22 k, a kondenzator od 1,5 nF zamijeni s 2,2-3,3 nF. Signali iz mikro kruga se šalju na izlazni stupanj, koji je izgrađen na samo 4 bipolarna tranzistora srednje snage. Izbor tranzistora nije kritičan, glavna stvar je odabrati komplementarne parove što bliže parametrima.

Kao radijator možete koristiti doslovno sve VF glave snage 5 W ili više. Glave tipa 5GDV-6, 10GDV-4, 10GDV-6 mogu se koristiti iz domaće unutrašnjosti. Takvi visokotonci mogu se naći u akustičnim sistemima proizvedenim u SSSR -u.

Ostaje samo urediti sve u kućištu. Za usmjeravanje ultrazvučnog signala mora se koristiti metalni reflektor.

Prije nekoliko dana primio sam novu narudžbu. Kupac je htio naručiti snažan ultrazvučni top za borbu protiv pijane omladine, za koju dan počinje noću kada svi normalni ljudi spavaju. Bez razmišljanja sam odabrao provjerenu shemu moćnog ultrazvučnog emitera. Sam pištolj izgrađen je na samo jednom standardnom logičkom čipu.

Doslovno će poslužiti bilo koji sličan mikro krug koji sadrži 6 logičkih pretvarača. U našem slučaju koristi se mikro krug CD4049 (HEF4049), koji se može uspješno zamijeniti domaćim - K561LN2, samo morate obratiti pažnju na pinout, jer se K561LN2 razlikuje od onog koji se koristi po nekim zaključcima.

Budući da je sklop prilično jednostavan, može se implementirati na matičnoj ploči ili na zglobni način. Pojačalo je sastavljeno na komplementarnim parovima KT816 / 817, zbog upotrebe ovih ključeva, snaga našeg pištolja je 10-12 vati.

Kao odašiljač, poželjno je koristiti visokofrekventne glave tipa 10 GDV ili uvoz; nije preporučljivo koristiti piezo odašiljač.

Kućište - iz kineskog elektroničkog transformatora 10-50 vata, moralo se preraditi, jer ploča nije odgovarala.

Za frekvenciju je odgovoran kondenzator od 1,5 nF (koji je tada zamijenjen sa 3,9 nF, jer je s kondenzatorom naznačenim u krugu donja granica frekvencije točno 20 kHz, a takvom zamjenom frekvencija se može podesiti unutar 10-30 kHz ) i promjenjivi otpornik (kao rezultat, podešavanje se vrši rotiranjem ovog otpornika).

Osnovni otpornici mogu se zamijeniti sa 2,2 kΩ, što je češće od onih prikazanih na dijagramu. Ovaj emiter se napaja stabiliziranim napajanjem od 5 V sa strujom od 1 A (raspon napona napajanja 3,7-9 V).

Medicinski fakultet

Kurs 1

1 semestar

1 stream

Predavanje broj 5

"Ultrazvuk"

Sastavio: Babenko N.I.

2010 r.

Ultrazvuk i njegovo stjecanje. Ultrazvučni odašiljači.

Ultrazvuk je mehanička vibracija s frekvencijom većom od 20.000 Hz, koja se u elastičnim medijima širi u obliku uzdužnih valova. Izvori ultrazvuka su:

1. Prirodno:

2. Umjetno:

akustičko-mehanički pretvarači;

elektroakustički pretvarači (piezoelektrični, magnetostrikcijski).

Prirodni izvori ultrazvuka su izvori koje nije stvorila ljudska ruka i nezavisno postoje u prirodi.

Živi izvori: skakavci, cvrčci, ribe, šišmiši, delfini. Neživi izvori: vjetar, klizišta u planinama, zemljotresi.

Umjetni izvori ultrazvuka nazivaju se akustični pretvarači jer pretvaraju mehaničku ili električnu energiju u energiju ultrazvučnih vibracija.

Akustičko-mehanički pretvarači su pretvarači u kojima dolazi do ultrazvučnih vibracija pri prekidu protoka tekućine ili plina. Primjeri: Galtonova zviždaljka, ultrazvučna sirena.

Elektroakustički pretvarači su pretvarači u kojima se javljaju ultrazvučne vibracije pri djelovanju na neke tvari naizmjeničnim električnim ili magnetskim poljem.

Piezoelektrični pretvarači (piezo - tlak) su pretvarači koji koriste fenomen inverznog piezoelektričnog učinka za dobivanje ultrazvuka.

Piezo efekat može biti direktan i inverzan.

Izravni piezoelektrični učinak sastoji se u pojavi naboja na površini nekih kristala (piezodielektrika) pod djelovanjem mehaničkog naprezanja (kompresija, napetost, savijanje). Slika 1.

Sa direktnim piezoelektričnim efektom:

količina naboja na površini proporcionalna je primijenjenom mehaničkom naprezanju;

znak naboja određen je smjerom mehaničkog djelovanja.

nema utjecaja kompresijske napetosti

Inverzni piezoelektrični efekt je fenomen promjene veličine (deformacije) dielektrika kada se stavi u naizmjenično električno polje.

Tvari s izraženim piezoelektričnim svojstvima nazivaju se piezoelektrični ili piezodielektrični: Rochelleova sol, barij titanat, kvarc.

Magnetostrikcijski pretvarači su pretvarači koji koriste fenomen magnetostrikcije za stvaranje ultrazvuka. Magnetostrikcija je pojava promjene oblika (veličine) nekih feromagnetnih tvari pod utjecajem izmjeničnog magnetskog polja.

Ove tvari uključuju:

Nikl i njegove legure;

Kobalt i njegove legure;

Feriti su keramička jedinjenja na bazi oksida gvožđa, nikla, cinka.

U zavojnicu se stavlja tvar u obliku šipke. Kada je zavojnica spojena na izvor naizmjeničnog električnog napona ultrazvučne frekvencije, električna struja djeluje na štap sa svojom magnetskom komponentom i uzrokuje njegovu deformaciju (produženje) s frekvencijom struje. Slika 2

MODERNIZOVANI ULTRAZVUČNI PIŠTOLJ "IGLA-M"

Napravite ultrazvuk su elastični valovi visoke frekvencije. Obično se smatra da je ultrazvučni raspon frekvencijski raspon od 20.000 do nekoliko milijardi herca. Danas se ultrazvuk široko koristi u različitim fizičkim i tehnološkim metodama. Činjenica da ultrazvuk aktivno utječe na biološke objekte (na primjer, ubija bakterije) poznata je više od 70 godina. Elektronička oprema sa skenirajućim ultrazvučnim snopom koristi se u neurokirurgiji za inaktiviranje određenih područja mozga snažnim fokusiranim snopom visoke frekvencije. Visokofrekventne vibracije uzrokuju zagrijavanje tkiva.

Do sada se raspravljalo o fizičkom učinku ultrazvučnih vibracija na ćeliju, pa čak i o mogućem poremećaju DNK struktura. Štaviše, postoje dokazi da se na mikro nivou - ne na nivou strukture tela, već na nekom suptilnijem nivou, ultrazvučno izlaganje pokazuje štetnim.

Ultrazvuk se može dobiti iz mehaničkih, elektromagnetskih i toplinskih izvora. Mehanički odašiljači obično su sve vrste isprekidanih sirena. Oni emituju vibracije u vazduh snage do nekoliko kilovata na frekvencijama do 40 kHz. Ultrazvučni valovi u tekućinama i krutim tvarima obično se pobuđuju elektroakustičkim, magnetostrikcijskim i piezoelektričnim pretvaračima.

Industrija već dugo proizvodi uređaje zaultrazvučni efekti na životinje, na primjer:

Imenovanje

Minijaturni odbijač pasa nosivi je elektronički uređaj (sastavljen u kućištu mini-svjetiljke) koji emitira ultrazvučne vibracije koje se čuju psima, a ljudi ih ne percipiraju.

Princip rada

Uređaj je dizajniran za zaštitu od napada pasa: ultrazvučno zračenje određene snage obično zaustavlja agresivno uglađenog psa na udaljenosti od 3 do 5 metara ili uzrokuje njegov bijeg. Najveći učinak postiže se pri izlaganju agresivnim psima lutalicama.

Specifikacije

• Napon napajanja (1 baterija tipa 6F22 (KRONA)), V 9
• Struja potrošnje, ne više, A 0,15
• Težina s baterijama, ne više, g 90

Kao što možete zamisliti, ovo je slaba igračka, ali učinit ćemo uređaj mnogo moćnijim! Nastavljajući eksperimente s ultrazvukom (), napravljena su brojna zanimljiva poboljšanja i poboljšanja. Tako je revolucionarna metoda izlaganja (prirodno negativna) proizvedena na živom organizmu od dva ultrazvukaemiteri sa različitom frekvencijom od nekoliko herca. To jest, frekvencija jednog emitera, na primjer, 20.000 Hz, a drugog 20010 Hz. Kao rezultat toga, nainfuzija ultrazvučnog zračenjarazvukovoe, što uvelike pojačava destruktivni učinak!

Krug je standardni, generator na CD4069 + pojačalo na tri N-P-N tranzistora. Napajanje ne manje od 12 V, pri struji do 1 A.

Za pojačavanje usmjerenog učinka koristimo cilindrične zvučne rezonatore. Njihovu će ulogu odigrati obična poniklana cijev iz usisavača.Samo nemojte kvariti usisivač, cijev se prodaje zasebno na bazaru ili u trgovini rezervnih dijelova.

Izrežemo dva komada na eksperimentalno određenu dužinu (oko nekoliko centimetara) i pričvrstimo ih na VF glave poput 5GDV-4 ili bilo koje druge. Možete kupiti dvostruku mlaznicu za ispušnu cijev automobila, instalacija je mnogo praktičnija, a učinak će biti još bolji.

Unutra umetnemo visokofrekventne zvučnike, straga montiramo ploču s baterijom.

Vraćajući se s posla noću ili lutajući mračnim uličicama, postoji opasnost od napada pasa lutalica, čiji su ugrizi ponekad opasni po život, ako na vrijeme ne posjetite liječnika. Upravo u tim slučajevima pametni ljudski mozak smislio je ultrazvučni odbijač.

Industrijski repelenti imaju prilično složenu shemu i izrađeni su od prilično oskudnih komponenti.

U ovom ćemo članku razmotriti varijantu takvog repelera pomoću poznate serije mjerača vremena 555. Tajmer, kao što znate, može raditi kao generator pravokutnih impulsa, ta se veza koristi u krugu.

Generator radi na frekvenciji 20-22 kHz, jer je poznato da mnoge životinje "komuniciraju" u ultrazvučnom rasponu. Eksperimenti su pokazali da frekvencije od 20-25 kHz izazivaju umjetni strah kod pasa, zahvaljujući regulatoru za podešavanje, generator se može podesiti na frekvenciju od 17-27 kHz.

Sam krug sadrži samo 6 komponenti i neće uzrokovati poteškoće. Preporučljivo je koristiti višekružni regulator za preciznije podešavanje na željenu frekvenciju.
Piezo emiter se može uzeti iz kalkulatora ili bilo koje druge muzičke igračke, možete koristiti i bilo koje VF glave snage do 5 vati, jednostavno više nema svrhe.

Uređaj učinkovito radi na udaljenosti od 3-5 metara, jer u krugu nema dodatnog pojačala snage.

Kao izvor napajanja prikladno je koristiti krunu ili bilo koji drugi izvor s naponom od 6 do 12 volti.

Lista radioelemenata