Ultrazvukový vysílač je generátorem silných ultrazvukových vln. Jak víme, člověk ultrazvukovou frekvenci neslyší, ale tělo to cítí. Jinými slovy, ultrazvuková frekvence je vnímána lidským uchem, ale určitá část mozku zodpovědná za sluch nedokáže tyto zvukové vlny rozluštit. Ti, kteří se zabývají konstrukcí audio systémů, by měli vědět, že vysoká frekvence je pro náš sluch velmi nepříjemná, ale pokud zvýšíme frekvenci na ještě vyšší úroveň (ultrazvukový rozsah), pak zvuk zmizí, ale ve skutečnosti je . Mozek se neúspěšně pokusí zvuk dekódovat, což má za následek bolesti hlavy, nevolnost, zvracení, závratě atd.

Ultrazvuková frekvence se již dlouho používá v různých oblastech vědy a techniky. Pomocí ultrazvuku lze kov svařovat, prát a mnoho dalšího. Ultrazvuk se aktivně používá k plašení hlodavců v zemědělských strojích, protože tělo mnoha zvířat je přizpůsobeno ke komunikaci se svým vlastním druhem v oblasti ultrazvuku. Existují také důkazy o odpuzování hmyzu pomocí ultrazvukových generátorů; mnoho společností vyrábí takové elektronické repelenty. A doporučujeme, abyste takové zařízení sestavili samostatně podle následujícího diagramu:

Zvažte konstrukci poměrně jednoduché vysoce výkonné ultrazvukové pistole. Mikroobvod D4049 funguje jako generátor ultrazvukového frekvenčního signálu, má 6 logických měničů.

Mikroobvod lze nahradit domácím analogem K561LN2. Regulátor 22k je potřebný k nastavení frekvence, lze jej snížit na slyšitelný rozsah, pokud je odpor 100k nahrazen 22k a kondenzátor 1,5nF je nahrazen 2,2-3,3nF. Signály z mikroobvodu jsou vedeny do koncového stupně, který je postaven pouze na 4 bipolárních tranzistorech se středním výkonem. Volba tranzistorů není kritická, hlavní věcí je vybrat komplementární páry, které jsou co nejblíže parametrům.

Jako zářič můžete použít doslova jakékoli HF hlavy o výkonu 5 wattů nebo více. Z domácího interiéru lze použít hlavy typu 5GDV-6, 10GDV-4, 10GDV-6. Takové výškové reproduktory lze nalézt v akustických systémech vyrobených v SSSR.

Zbývá jen zařídit vše v případě. Pro směrovost ultrazvukového signálu je nutné použít kovový reflektor.

Před několika dny jsem obdržel další objednávku. Kupující si chtěl objednat silné ultrazvukové dělo v boji proti opilému mládí, kterému den začíná v noci, kdy všichni normální lidé spí. Aniž bych dvakrát přemýšlel, zvolil jsem osvědčené schéma výkonného ultrazvukového vysílače. Samotná zbraň je postavena pouze na jednom standardním logickém čipu.

Doslova bude stačit jakýkoli podobný mikroobvod obsahující 6 logických měničů. V našem případě byl použit mikroobvod CD4049 (HEF4049), který lze úspěšně nahradit domácím - K561LN2, pouze je třeba věnovat pozornost vývodu, protože K561LN2 se liší od toho, který používají některé závěry.

Protože je obvod poměrně jednoduchý, lze jej implementovat na prkénko nebo sklopně. Zesilovač je sestaven na doplňkových párech KT816 / 817, díky použití těchto klíčů je výkon naší pistole 10-12 wattů.

Jako vysílač je žádoucí použít vysokofrekvenční hlavice typu 10 GDV nebo import; není vhodné používat piezoelektrický vysílač.

Případ - z čínského elektronického transformátoru 10-50 wattů, musel být přepracován, protože deska se nevejde.

Za frekvenci je zodpovědný 1,5nF kondenzátor (který byl poté nahrazen 3,9nF, protože s kondenzátorem uvedeným v obvodu je spodní limit frekvence přesně 20kHz a při takové výměně lze frekvenci upravit v rozmezí 10-30kHz ) a variabilní odpor (v důsledku toho nastavení proveďte otáčením tohoto rezistoru).

Základní odpory lze nahradit 2,2 kΩ, které jsou běžnější než ty, které jsou uvedeny na obrázku. Tento vysílač je napájen stabilizovaným 5voltovým napájecím zdrojem s proudem 1 A (rozsah napájecího napětí 3,7-9 voltů).

Lékařská fakulta

Kurz 1

1 semestr

1 proud

Přednáška číslo 5

"Ultrazvuk"

Sestavil: Babenko N.I.

2010 r.

Ultrazvuk a jeho příjem. Ultrazvukové zářiče.

Ultrazvuk jsou mechanické vibrace s frekvencí více než 20 000 Hz, které se šíří v elastických médiích ve formě podélných vln. Zdroje ultrazvuku jsou:

1. Přírodní:

2. Umělé:

akusticko-mechanické převodníky;

elektroakustické měniče (piezoelektrické, magnetostrikční).

Přirozené zdroje ultrazvuku jsou zdroje, které nevytvořily lidské ruce a nezávisle existují v přírodě.

Živé prameny: kobylky, cvrčci, ryby, netopýři, delfíni. Neživé zdroje: vítr, sesuvy půdy v horách, zemětřesení.

Umělé zdroje ultrazvuku se nazývají akustické měniče, protože přeměňují mechanickou nebo elektrickou energii na energii ultrazvukových vibrací.

Akusticko-mechanické převodníky jsou měniče, ve kterých dochází k přerušení ultrazvuku při přerušení toku kapaliny nebo plynu. Příklady: Galtonova píšťalka, ultrazvuková siréna.

Elektroakustické měniče jsou měniče, ve kterých dochází k ultrazvukovým vibracím, když na některé látky působí střídavé elektrické nebo magnetické pole.

Piezoelektrické snímače (piezo - tlak) jsou snímače, které využívají k získání ultrazvuku jev inverzního piezoelektrického jevu.

Piezoefekt může být přímý a inverzní.

Přímý piezoelektrický efekt spočívá ve vzniku nábojů na povrchu některých krystalů (piezodielektrika) působením mechanického napětí (stlačení, napětí, ohyb). Obr. 1.

S přímým piezoelektrickým efektem:

množství náboje na povrchu je úměrné použitému mechanickému napětí;

znaménko náboje je určeno směrem mechanického působení.

bez rázového kompresního napětí

Inverzní piezoelektrický efekt je jev změny velikosti (deformace) dielektrika, když je umístěno ve střídavém elektrickém poli.

Látky s výraznými piezoelektrickými vlastnostmi se nazývají piezoelektrika nebo piezodielektrika: Rochellova sůl, titaničitan barnatý, křemen.

Magnetostrikční snímače jsou snímače, které využívají fenomén magnetostrikce k generování ultrazvuku. Magnetostrikce je jev změny tvaru (velikosti) některých feromagnetických látek pod vlivem střídavého magnetického pole.

Mezi tyto látky patří:

Nikl a jeho slitiny;

Kobalt a jeho slitiny;

Ferity jsou keramické sloučeniny na bázi oxidů železa, niklu, zinku.

Látka ve formě tyče je umístěna uvnitř cívky. Když je cívka připojena ke zdroji střídavého elektrického napětí ultrazvukové frekvence, elektrický proud působí na tyč svou magnetickou složkou a způsobí její deformaci (prodloužení) s aktuální frekvencí. Obr

MODERNIZOVANÁ ULTRAZVUKOVÁ PISTOLA "IGLA-M"

Udělejte si ultrazvuk jsou elastické vlny o vysoké frekvenci. Ultrazvukový rozsah je obvykle považován za frekvenční rozsah od 20 000 do několika miliard hertzů. Nyní je ultrazvuk široce používán v různých fyzikálních a technologických metodách. Skutečnost, že ultrazvuk aktivně ovlivňuje biologické objekty (například zabíjí bakterie), je známá již více než 70 let. Elektronické zařízení se skenovacím ultrazvukovým paprskem se používá v neurochirurgii k deaktivaci určitých oblastí mozku výkonným zaostřeným vysokofrekvenčním paprskem. Vysokofrekvenční vibrace způsobují zahřívání tkáně.

Až dosud se vedou diskuse o fyzickém účinku ultrazvukových vibrací na buňku a dokonce o možném narušení struktur DNA. Navíc existují důkazy, že na mikroúrovni - nikoli na úrovni struktury těla, ale na nějaké jemnější úrovni, je expozice ultrazvuku škodlivá.

Ultrazvuk lze získat z mechanických, elektromagnetických a tepelných zdrojů. Mechanické zářiče jsou obvykle všechny druhy přerušovaných sirén. Ve vzduchu vyzařují vibrace o výkonu až několika kilowattů při frekvencích až 40 kHz. Ultrazvukové vlny v kapalinách a pevných látkách jsou obvykle buzeny elektroakustickými, magnetostrikčními a piezoelektrickými měniči.

Průmysl již dlouho vyrábí zařízení proultrazvukové efekty na zvířata, například:

Jmenování

Miniaturní odpuzovač psů je nositelné elektronické zařízení (sestavené v pouzdře na mini svítilnu), které vydává ultrazvukové vibrace, které jsou pro psy slyšitelné a lidmi nejsou vnímány.

Princip činnosti

Zařízení je navrženo tak, aby chránilo před útoky psů: ultrazvukové záření určité síly obvykle zastaví agresivně naladěného psa na vzdálenost 3 až 5 metrů nebo způsobí jeho útěk. Největšího účinku je dosaženo při vystavení agresivním toulavým psům.

Specifikace

• Napájecí napětí (1 typ baterie 6F22 (KRONA)), V 9
• Spotřeba proudu, ne více, A 0,15
• Hmotnost s bateriemi, ne více, g 90

Dokážete si asi představit, že je to slabá hračka, ale my uděláme zařízení mnohem výkonnějším! Pokračováním experimentů s ultrazvukem () byla provedena řada zajímavých vylepšení a vylepšení. Tak byla na živém organismu dvou ultrazvuků vytvořena revoluční metoda vlivu (přirozeně negativní)zářiče s rozdílovou frekvencí několika hertzů. To znamená, že frekvence jednoho vysílače, například 20 000 Hz, a druhého, 20010 Hz. V důsledku toho dneultrazvukové záření superponované infrazvukovoe, což výrazně zvyšuje ničivý účinek!

Obvod je standardní, generátor na CD4069 + zesilovač na třech tranzistorech N-P-N. Napájení minimálně 12 V, při proudu až 1 A.

Pro zesílení směrového efektu používáme válcové zvukové rezonátory. Jejich roli bude hrát obyčejná poniklovaná trubice z vysavače.Jen nepokazte vysavač, trubice se prodává samostatně v bazaru nebo v obchodě s náhradními díly.

Nařezali jsme dva kusy na experimentálně stanovenou délku (asi pár centimetrů) a připevnili je k VF hlavám jako 5GDV-4 nebo k jiným. Můžete si koupit dvojitou trysku pro výfukové potrubí automobilu, instalace je mnohem pohodlnější a efekt bude ještě lepší.

Uvnitř vložíme vysokofrekvenční reproduktory, vzadu namontujeme desku s baterií.

Když se vracíte z práce v noci nebo se touláte temnými uličkami, hrozí nebezpečí napadení toulavými psy, jejichž kousnutí je někdy životu nebezpečné, pokud včas nenavštívíte lékaře. Právě pro tyto případy inteligentní lidské mozky přišly s ultrazvukovým odpuzovačem.

Průmyslové repelenty mají poměrně složité schéma a jsou vyráběny na poměrně vzácných součástech.

V tomto článku se budeme zabývat variantou takového odpuzovače pomocí slavné řady 555 časovačů. Časovač, jak víte, může fungovat jako generátor obdélníkových impulzů, toto zapojení se používá v obvodu.

Generátor pracuje na frekvenci 20–22 kHz, protože je známo, že mnoho zvířat „komunikuje“ v ultrazvukovém rozsahu. Experimenty ukázaly, že frekvence 20-25 kHz způsobují u psů umělý strach, díky ladicímu regulátoru lze generátor naladit na frekvenci 17-27 kHz.

Samotný obvod obsahuje pouze 6 komponent a nezpůsobí žádné potíže. Pro přesnější naladění na požadovanou frekvenci je vhodné použít víceotáčkový regulátor.
Piezoelektrický vysílač lze převzít z kalkulačky nebo jiných hudebních hraček, můžete také použít jakékoli vysokofrekvenční hlavy s výkonem až 5 wattů, už prostě nemá smysl.

Zařízení funguje efektivně na vzdálenost 3 až 5 metrů, protože v obvodu není žádný další výkonový zesilovač.

Jako zdroj energie je vhodné použít korunku nebo jakýkoli jiný zdroj s napětím 6 až 12 voltů.

Seznam radioelementů