Ultraheli kiirgaja on võimsate ultrahelilainete generaator. Nagu me teame, inimene ei kuule ultraheli sagedust, kuid keha tunneb seda. Teisisõnu, inimese kõrv tajub ultraheli sagedust, kuid teatud osa kuulmise eest vastutavatest ajuosadest ei suuda neid helilaineid dešifreerida. Need, kes tegelevad helisüsteemide ehitamisega, peaksid teadma, et kõrge sagedus on meie kuulmisele väga ebameeldiv, kuid kui tõstame sageduse veelgi kõrgemale (ultraheli vahemik), siis heli kaob, kuid tegelikult on see . Aju proovib ebaõnnestunult heli dekodeerida, põhjustades peavalu, iiveldust, oksendamist, pearinglust jne.

Ultraheli sagedust on juba ammu kasutatud erinevates teadus- ja tehnoloogiavaldkondades. Ultraheli abil saab metalli keevitada, pesta ja palju muud. Ultraheli kasutatakse aktiivselt näriliste peletamiseks põllumajandustehnoloogias, kuna paljude loomade keha on kohandatud suhtlema omasugustega ultraheli ulatuses. Samuti on tõendeid putukate tõrjumise kohta ultraheligeneraatorite abil; paljud ettevõtted toodavad selliseid elektroonilisi tõrjevahendeid. Ja soovitame teil sellise seadme iseseisvalt kokku panna vastavalt järgmisele skeemile:

Mõelge üsna lihtsa suure võimsusega ultrahelipüstoli disainile. Mikroskeem D4049 töötab ultraheli sagedussignaali generaatorina, sellel on 6 loogikamuundurit.

Mikroskeemi saab asendada kodumaise analoogiga K561LN2. Sageduse reguleerimiseks on vaja 22k regulaatorit, seda saab vähendada kuuldavale vahemikule, kui 100k takisti asendatakse 22k ja 1,5nF kondensaator 2,2-3,3nF. Mikroskeemi signaalid suunatakse väljundastmesse, mis on ehitatud ainult neljale keskmise võimsusega bipolaarsele transistorile. Transistoride valik ei ole kriitiline, peamine on valida täiendavad paarid, mis on parameetrites võimalikult lähedal.

Radiaatorina saate sõna otseses mõttes kasutada mis tahes HF -pead, mille võimsus on 5 vatti või rohkem. Kodumaisest interjöörist saab kasutada 5GDV-6, 10GDV-4, 10GDV-6 tüüpi pead. Selliseid HF -päid võib leida NSV Liidus valmistatud akustilistest süsteemidest.

Jääb vaid korpuses kõik korraldada. Ultraheli signaali suunatuse tagamiseks tuleb kasutada metallist reflektorit.

Paar päeva tagasi sain uue tellimuse. Ostja soovis purjus noorusega võitlemiseks tellida võimsa ultrahelikahuri, kelle jaoks algab päev öösel, kui kõik normaalsed inimesed magavad. Kaks korda mõtlemata valisin võimsa ultraheli kiirguri tõestatud skeemi. Püstol ise on ehitatud ainult ühele standardsele loogikakiibile.

Sõna otseses mõttes sobib iga sarnane mikroskeem, mis sisaldab 6 loogikamuundurit. Meie puhul kasutati CD4049 (HEF4049) mikrolülitust, mida saab edukalt asendada kodumaise - K561LN2, ainult peate tähelepanu pöörama pistikule, kuna K561LN2 erineb mõne järelduse puhul kasutatavast.

Kuna vooluring on üsna lihtne, saab seda rakendada leivaplaadil või hingedega. Võimendi on kokku pandud täiendavatele paaridele KT816 / 817, nende võtmete kasutamise tõttu on meie relva võimsus 10-12 vatti.

Emitterina on soovitav kasutada 10 GDV tüüpi või imporditud kõrgsageduslikke päid; piesoemitterit ei ole soovitatav kasutada.

Korpus - Hiina elektroonilisest trafost 10–50 vatti, tuli ümber teha, kuna plaat ei sobinud.

Sageduse eest vastutab 1,5 nF kondensaator (mis asendati seejärel 3,9 nF-ga, kuna vooluahelas näidatud kondensaatori korral on alumine sageduspiir täpselt 20 kHz ja sellise asendusega saab sagedust reguleerida 10-30 kHz piires ) ja muutuv takisti (selle tulemusena teeb seade seda takistit pöörates).

Baastakistusi saab asendada 2,2 kOomidega, mis on tavalisemad kui skeemil näidatud. Selle kiirguri toiteallikaks on stabiliseeritud 5-voldine toiteallikas vooluga 1 A (toitepinge vahemik 3,7–9 volti).

Arstiteaduskond

Kursus 1

1 semester

1 voog

Loeng number 5

"Ultraheli"

Koostanud: Babenko N.I.

2010 r.

Ultraheli ja selle vastuvõtmine. Ultraheli kiirgajad.

Ultraheli on mehaaniline vibratsioon sagedusega üle 20 000 Hz, mis levivad elastses keskkonnas pikilainete kujul. Ultraheli allikad on:

1. Looduslik:

2. Kunstlik:

akustilis-mehaanilised andurid;

elektroakustilised andurid (piesoelektrilised, magnetostriktiivsed).

Looduslikud ultraheli allikad on allikad, mis ei ole loodud inimese kätega ja on looduses iseseisvalt olemas.

Elavad allikad: rohutirtsud, kilked, kalad, nahkhiired, delfiinid. Elutud allikad: tuul, maalihked mägedes, maavärinad.

Kunstlikke ultraheli allikaid nimetatakse akustilisteks muunduriteks, kuna need muudavad mehaanilise või elektrienergia ultraheli vibratsiooni energiaks.

Akustilis-mehaanilised muundurid on andurid, milles vedeliku või gaasi voolu katkestamisel tekivad ultraheli vibratsioonid. Näited: Galtoni vile, ultrahelisireen.

Elektroakustilised muundurid on muundurid, milles ultraheli vibratsioon tekib, kui mõnele ainele mõjuvad vahelduvad elektri- või magnetväljad.

Piesoelektrilised muundurid (pieso - rõhk) on muundurid, mis kasutavad ultraheli saamiseks pöörd piesoelektrilise efekti nähtust.

Piesoefekt võib olla otsene ja vastupidine.

Otsene piesoelektriline efekt seisneb laengute ilmumises mõnede kristallide (piesodielektrikute) pinnale mehaanilise pinge mõjul (kokkusurumine, pinge, painutamine). Joonis 1.

Otsese piesoelektrilise efektiga:

laengu hulk pinnal on võrdeline rakendatud mehaanilise pingega;

laengu märk määratakse mehaanilise tegevuse suuna järgi.

puudub löögikompressioonipinge

Pöörd piesoelektriline efekt on dielektriku suuruse (deformatsiooni) muutumise nähtus, kui see asetatakse vahelduvasse elektrivälja.

Aineid, millel on väljendunud piesoelektrilised omadused, nimetatakse piesoelektrikuteks või piesodielektrikuteks: Rochelle sool, baariumtitaat, kvarts.

Magnetostriktiivsed andurid on andurid, mis kasutavad ultraheli genereerimiseks magnetostriktsiooni nähtust. Magnetostriktsioon on nähtus mõne ferromagnetilise aine kuju (suuruse) muutumise kohta vahelduva magnetvälja mõjul.

Nende ainete hulka kuuluvad:

Nikkel ja selle sulamid;

Koobalt ja selle sulamid;

Ferriidid on keraamilised ühendid, mis põhinevad raua, nikli ja tsingi oksiididel.

Spiraali sisse pannakse aine varda kujul. Kui mähis on ühendatud ultraheli sagedusega vahelduva elektripinge allikaga, mõjub elektrivool vardale selle magnetilise komponendiga ja põhjustab selle deformatsiooni (pikenemist) praeguse sagedusega. Joonis 2

Moodne ultraviolettpüstol "IGLA-M"

Laske teha ultraheli on kõrge sagedusega elastsed lained. Tavaliselt loetakse ultraheli vahemikuks sagedusvahemik 20 000 kuni mitu miljardit hertsit. Nüüd kasutatakse ultraheli laialdaselt erinevates füüsilistes ja tehnoloogilistes meetodites. Asjaolu, et ultraheli mõjutab aktiivselt bioloogilisi objekte (näiteks tapab baktereid), on teada juba üle 70 aasta. Skaneeriva ultraheli kiirgusega elektroonikaseadmeid kasutatakse neurokirurgias teatud ajupiirkondade inaktiveerimiseks võimsa fokuseeritud kõrgsagedusliku kiirgusega. Kõrgsageduslikud vibratsioonid põhjustavad kudede sisemist kuumutamist.

Siiani arutatakse ultraheli vibratsioonide füüsikalise mõju kohta rakule ja isegi DNA struktuuride võimaliku katkemise üle. Pealegi on tõendeid selle kohta, et mikrotasandil - mitte keha struktuuri tasandil, vaid mõnel peenemal tasemel - on ultraheliga kokkupuude kahjulik.

Ultraheli saab saada mehaanilistest, elektromagnetilistest ja termilistest allikatest. Mehaanilised kiirgajad on tavaliselt kõikvõimalikud vahelduvad sireenid. Õhus kiirgavad nad vibratsioone võimsusega kuni mitu kilovatti sagedustel kuni 40 kHz. Vedelike ja tahkete ainete ultrahelilaineid ergastavad tavaliselt elektroakustilised, magnetostriktiivsed ja piesoelektrilised andurid.

Tööstus on juba ammu seadmeid valmistanudultraheli mõju loomadele, näiteks:

Ametisse nimetamine

Kääbus koerte repeller on kantav elektrooniline seade (kokkupandud mini-taskulambi korpusesse), mis kiirgab ultraheli vibratsiooni, mis on koertele kuuldav ja mida inimesed ei taju.

Toimimispõhimõte

Seade on loodud kaitsma koerte rünnakute eest: teatud võimsusega ultraheli kiirgus peatab tavaliselt agressiivselt häälestatud koera 3–5 meetri kaugusel või paneb ta põgenema. Suurim efekt saavutatakse agressiivsete hulkuvate koertega kokkupuutel.

Tehnilised andmed

• Toitepinge (1 patarei tüüp 6F22 (KRONA)), V 9
• Tarbimisvool, mitte rohkem, A 0,15
• Kaal koos patareidega, mitte rohkem, g 90

Nagu võite ette kujutada, on see nõrk mänguasi, kuid muudame seadme palju võimsamaks! Jätkates katseid ultraheliga (), tehti mitmeid huvitavaid parandusi ja täiustusi. Nii toodeti kahe ultraheliga elusorganismil revolutsiooniline kokkupuuteviis (loomulikult negatiivne)kiirgurid, mille erinevuse sagedus on mitu hertsi. See tähendab, et ühe kiirguri sagedus on näiteks 20 000 Hz ja teise kiirguse sagedus on 20010 Hz. Selle tulemusena edasiultraheli kiirguse pealekandmine infrazvukovoe, mis suurendab oluliselt hävitavat mõju!

Vooluahel on standardne, generaator CD4069 + võimendi kolmel N-P-N transistoril. Toide vähemalt 12 V, voolutugevusel kuni 1 A.

Suunaefekti suurendamiseks kasutame silindrilisi heliresonaatoreid. Nende rolli hakkab mängima tavaline tolmuimeja nikeldatud toru.Ärge lihtsalt rikkuge tolmuimejat, toru müüakse basaaril või varuosade kaupluses eraldi.

Lõikasime kaks tükki katseliselt määratud pikkuseks (umbes paar sentimeetrit) ja kinnitasime need kõrgsageduspeade külge nagu 5GDV-4 või mõni muu. Auto väljalasketoru jaoks saate osta topeltotsiku, paigaldamine on palju mugavam ja efekt on veelgi parem.

Paigaldame kõrgsageduslikud kõlarid sisse, tagaküljele paigaldame plaadi koos akuga.

Öösel töölt naastes või pimedatel alleedel rännates on õigel ajal arsti poole pöördudes oht ründada hulkuvaid koeri, kelle hammustused on mõnikord eluohtlikud. Just nendel juhtudel on nutikad inimese ajud välja pakkunud ultraheli repelleri.

Tööstuslikel hirmutustel on üsna keeruline skeem ja need on valmistatud üsna nappidel komponentidel.

Selles artiklis kaalume sellise repelleri varianti, kasutades kuulsat taimeriseeriat 555. Taimer, nagu teate, võib töötada ristkülikukujuliste impulsside generaatorina, seda ühendust kasutatakse ahelas.

Generaator töötab sagedusel 20-22 kHz, kuna on teada, et paljud loomad "suhtlevad" ultraheli ulatuses. Katsed on näidanud, et sagedused 20-25 kHz tekitavad koertes kunstlikku hirmu, tänu häälestusregulaatorile saab generaatori häälestada sagedusele 17-27 kHz.

Vooluahel ise sisaldab ainult 6 komponenti ja ei tekita raskusi. Soovitud sagedusele täpsemaks häälestamiseks on soovitatav kasutada mitme pöördega regulaatorit.
Piesoemitteri võib võtta kalkulaatorist või mõnest muust muusikalisest mänguasjast, kasutada saab ka mis tahes HF -peasid võimsusega kuni 5 vatti, lihtsalt pole enam mõtet.

Seade töötab tõhusalt 3-5 meetri kaugusel, kuna vooluahelas pole täiendavat võimsusvõimendit.

Toiteallikana on mugav kasutada krooni või mõnda muud allikat, mille pinge on 6 kuni 12 volti.

Raadioelementide loend