ულტრაბგერითი გამოსხივება. ულტრაბგერითი პიეზოკერამიკული გადამყვანი დაბალი წინაღობის მოდელები

ულტრაბგერითი ემიტერი არის ძლიერი ულტრაბგერითი ტალღების გენერატორი. როგორც ვიცით, ადამიანს არ ესმის ულტრაბგერითი სიხშირე, მაგრამ სხეული გრძნობს ამას. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ულტრაბგერითი სიხშირე აღიქმება ადამიანის ყურით, მაგრამ ტვინის გარკვეული ნაწილი, რომელიც პასუხისმგებელია სმენაზე, ვერ ახერხებს ამ ხმის ტალღების გაშიფვრას. ვინც აუდიო სისტემების მშენებლობით არის დაკავებული, უნდა იცოდეს, რომ მაღალი სიხშირე ძალიან არასასიამოვნოა ჩვენი სმენისთვის, მაგრამ თუ სიხშირეს კიდევ უფრო მაღალ დონეზე (ულტრაბგერითი დიაპაზონი) ავწევთ, მაშინ ხმა გაქრება, მაგრამ სინამდვილეში ასეა. . ტვინი წარუმატებლად შეეცდება ხმის გაშიფვრას, რაც გამოიწვევს თავის ტკივილს, გულისრევას, ღებინებას, თავბრუსხვევას და ა.შ.

ულტრაბგერითი სიხშირე დიდი ხანია გამოიყენება მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სხვადასხვა დარგში. ულტრაბგერის დახმარებით ლითონის შედუღება, გარეცხვა და მრავალი სხვა შეიძლება. ულტრაბგერა აქტიურად გამოიყენება სასოფლო-სამეურნეო ტექნიკის მღრღნელების დასაშინებლად, რადგან მრავალი ცხოველის სხეული ადაპტირებულია ულტრაბგერითი დიაპაზონში საკუთარ სახეებთან კომუნიკაციისთვის. ასევე არსებობს მწერების მოგერიების მტკიცებულება ულტრაბგერითი გენერატორების გამოყენებით; ბევრი კომპანია აწარმოებს ასეთ ელექტრონულ რეპელენტებს. და ჩვენ გთავაზობთ, რომ თქვენ დამოუკიდებლად მოაწყოთ ასეთი მოწყობილობა, შემდეგი სქემის მიხედვით:

განვიხილოთ საკმაოდ მარტივი მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი იარაღის დიზაინი. D4049 მიკროსქემა მუშაობს როგორც ულტრაბგერითი სიხშირის სიგნალის გენერატორი, მას აქვს 6 ლოგიკური ინვერტორი.

მიკროსქემა შეიძლება შეიცვალოს შიდა ანალოგი K561LN2. სიხშირის რეგულირებისთვის საჭიროა 22k რეგულატორი, ის შეიძლება შემცირდეს ხმოვან დიაპაზონში, თუ 100k რეზისტორი შეიცვლება 22k-ით, ხოლო 1.5nF კონდენსატორი შეიცვლება 2.2-3.3nF. მიკროსქემიდან სიგნალები მიეწოდება გამომავალ საფეხურს, რომელიც აგებულია მხოლოდ 4 საშუალო სიმძლავრის ბიპოლარულ ტრანზისტორზე. ტრანზისტორების არჩევანი არ არის კრიტიკული, მთავარია შევარჩიოთ დამატებითი წყვილები, რომლებიც მაქსიმალურად ახლოს არიან პარამეტრებში.

როგორც რადიატორი, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ფაქტიურად ნებისმიერი HF თავი, რომლის სიმძლავრეა 5 ვატი ან მეტი. 5GDV-6, 10GDV-4, 10GDV-6 ტიპის თავები შეიძლება გამოყენებულ იქნას შიდა ინტერიერიდან. ასეთი HF თავები გვხვდება სსრკ-ში წარმოებულ აკუსტიკური სისტემებში.

რჩება მხოლოდ საქმეში ყველაფრის მოწყობა. ულტრაბგერითი სიგნალის მიმართულებისთვის გამოყენებული უნდა იყოს ლითონის რეფლექტორი.

რამდენიმე დღის წინ კიდევ ერთი შეკვეთა მივიღე. მყიდველს სურდა შეეკვეთა მძლავრი ულტრაბგერითი ქვემეხი მთვრალ ახალგაზრდებთან საბრძოლველად, ვისთვისაც დღე იწყება ღამით, როცა ყველა ნორმალურ ადამიანს სძინავს. ორჯერ დაფიქრების გარეშე, მე ავირჩიე ძლიერი ულტრაბგერითი ემიტერის დადასტურებული სქემა. თავად იარაღი აგებულია მხოლოდ ერთ სტანდარტულ ლოგიკურ ჩიპზე.

ფაქტიურად ნებისმიერი მსგავსი მიკროსქემა, რომელიც შეიცავს 6 ლოგიკურ ინვერტორს, გამოდგება. ჩვენს შემთხვევაში, გამოიყენება CD4049 (HEF4049) მიკროსქემა, რომელიც წარმატებით შეიძლება შეიცვალოს საშინაო - K561LN2, მხოლოდ ყურადღება უნდა მიაქციოთ პინუტს, რადგან K561LN2 განსხვავდება იმისგან, რომელიც გამოიყენება გარკვეული დასკვნებით.


ვინაიდან წრე საკმაოდ მარტივია, ის შეიძლება განხორციელდეს პურის დაფაზე ან დაკიდებული წესით. გამაძლიერებელი აწყობილია KT816 / 817-ის დამატებით წყვილებზე, ამ კლავიშების გამოყენების გამო, ჩვენი იარაღის სიმძლავრეა 10-12 ვატი.


როგორც ემიტერი, სასურველია გამოიყენოთ 10 GDV ტიპის მაღალი სიხშირის თავები ან იმპორტი, არ არის მიზანშეწონილი პიეზო ემიტერის გამოყენება.



საქმე - ჩინური ელექტრონული ტრანსფორმატორიდან 10-50 ვატი, უნდა გადაკეთებულიყო, რადგან დაფა არ ჯდებოდა.




1.5nF კონდენსატორი პასუხისმგებელია სიხშირეზე (რომელიც შემდეგ შეიცვალა 3.9nF-ით, რადგან წრეში მითითებული კონდენსატორით, ქვედა სიხშირის ზღვარი არის ზუსტად 20 kHz და ასეთი ჩანაცვლებით, სიხშირის რეგულირება შესაძლებელია 10-30 kHz ფარგლებში. ) და ცვლადი რეზისტორი (შედეგად, პარამეტრი ხდება ამ რეზისტორის როტაციით).


ბაზის რეზისტორები შეიძლება შეიცვალოს 2.2 kΩ-ით, რაც უფრო ხშირია, ვიდრე დიაგრამაზე ნაჩვენები. ეს ემიტერი იკვებება სტაბილიზირებული 5 ვოლტიანი კვების ბლოკით 1 ა დენით (მომარაგების ძაბვის დიაპაზონი 3.7-9 ვოლტი).



სამედიცინო ფაკულტეტი

კურსი 1

1 სემესტრი

1 ნაკადი

ლექცია ნომერი 5

"ულტრაბგერა"

შემდგენელი: ბაბენკო ნ.ი.

2010 წ.

    ულტრაბგერა და მისი მიღება. ულტრაბგერითი გამომცემლები.

ულტრაბგერა არის მექანიკური ვიბრაცია 20000 ჰც-ზე მეტი სიხშირით, რომელიც ვრცელდება ელასტიურ გარემოში გრძივი ტალღების სახით. ულტრაბგერის წყაროებია:

1. ბუნებრივი:

2. ხელოვნური:

აკუსტიკურ-მექანიკური გადამყვანები;

ელექტროაკუსტიკური გადამყვანები (პიეზოელექტრული, მაგნიტოსტრიქციული).

ულტრაბგერის ბუნებრივი წყაროები არის წყაროები, რომლებიც არ არის შექმნილი ადამიანის ხელით და დამოუკიდებლად არსებობს ბუნებაში.

ცოცხალი წყაროები: კალიები, ჭიკჭიკები, თევზები, ღამურები, დელფინები. უსულო წყაროები: ქარი, მთებში მეწყერი, მიწისძვრები.

ულტრაბგერის ხელოვნურ წყაროებს უწოდებენ აკუსტიკური გადამყვანებს, რადგან ისინი გარდაქმნიან მექანიკურ ან ელექტრო ენერგიას ულტრაბგერითი ვიბრაციის ენერგიად.

აკუსტიკური-მექანიკური გადამყვანები არის გადამყვანები, რომლებშიც ულტრაბგერითი ვიბრაცია ხდება სითხის ან აირის ნაკადის შეწყვეტისას. მაგალითები: გალტონის სასტვენი, ულტრაბგერითი სირენა.

ელექტროაკუსტიკური გადამყვანები არის გადამყვანები, რომლებშიც ულტრაბგერითი ვიბრაცია ხდება, როდესაც ზოგიერთ ნივთიერებაზე მოქმედებს ალტერნატიული ელექტრული ან მაგნიტური ველები.

პიეზოელექტრული გადამყვანები (პიეზო - წნევა) არის ისეთი გადამყვანები, რომლებიც იყენებენ შებრუნებული პიეზოელექტრული ეფექტის ფენომენს ულტრაბგერის მისაღებად.

პიეზო ეფექტი შეიძლება იყოს პირდაპირი და ინვერსიული.

პირდაპირი პიეზოელექტრული ეფექტი შედგება მუხტების გამოჩენაში ზოგიერთი კრისტალის (პიეზოელექტრიკის) ზედაპირზე მექანიკური სტრესის (შეკუმშვა, დაძაბულობა, მოხრა) მოქმედების ქვეშ. სურ. 1.

პირდაპირი პიეზოელექტრული ეფექტით:

ზედაპირზე დამუხტვის რაოდენობა პროპორციულია გამოყენებული მექანიკური სტრესის;

დამუხტვის ნიშანი განისაზღვრება მექანიკური მოქმედების მიმართულებით.

არ არის ზემოქმედების შეკუმშვის დაძაბულობა

ინვერსიული პიეზოელექტრული ეფექტი არის დიელექტრიკის ზომის ცვლილების (დეფორმაციის) ფენომენი, როდესაც ის მოთავსებულია ალტერნატიულ ელექტრულ ველში.

გამოხატული პიეზოელექტრული თვისებების მქონე ნივთიერებებს უწოდებენ პიეზოელექტრიკას ან პიეზოელექტრიკას: როშელის მარილი, ბარიუმის ტიტანატი, კვარცი.

მაგნიტოსტრიქციული გადამყვანები არის გადამყვანები, რომლებიც იყენებენ მაგნიტოსტრიქციის ფენომენს ულტრაბგერის შესაქმნელად. მაგნიტოსტრიქცია არის ზოგიერთი ფერომაგნიტური ნივთიერების ფორმის (ზომის) ცვლილების ფენომენი ალტერნატიული მაგნიტური ველის გავლენის ქვეშ.

ეს ნივთიერებები მოიცავს:

ნიკელი და მისი შენადნობები;

კობალტი და მისი შენადნობები;

ფერიტები არის კერამიკული ნაერთები, რომლებიც დაფუძნებულია რკინის, ნიკელის, თუთიის ოქსიდებზე.

კოჭის შიგნით მოთავსებულია ნივთიერება ღეროს სახით. როდესაც კოჭა უკავშირდება ულტრაბგერითი სიხშირის ალტერნატიული ელექტრული ძაბვის წყაროს, ელექტრული დენი მოქმედებს ღეროზე თავისი მაგნიტური კომპონენტით და იწვევს მის დეფორმაციას (დრეკადობას) დენის სიხშირით. ნახ. 2

მოდერნიზებული ულტრაბგერითი იარაღი "IGLA-M"

გაიკეთე ექოსკოპია არის მაღალი სიხშირის ელასტიური ტალღები. ჩვეულებრივ, ულტრაბგერითი დიაპაზონი ითვლება სიხშირის დიაპაზონად 20,000-დან რამდენიმე მილიარდ ჰერცამდე. ახლა ულტრაბგერა ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ფიზიკურ და ტექნოლოგიურ მეთოდებში. ის ფაქტი, რომ ულტრაბგერა აქტიურად მოქმედებს ბიოლოგიურ ობიექტებზე (მაგალითად, კლავს ბაქტერიებს), ცნობილია 70 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში. ელექტრონული მოწყობილობა სკანირების ულტრაბგერითი სხივით გამოიყენება ნეიროქირურგიაში ტვინის გარკვეული უბნების ინაქტივაციისთვის ძლიერი ფოკუსირებული მაღალი სიხშირის სხივით. მაღალი სიხშირის ვიბრაცია იწვევს ქსოვილის შიდა გათბობას.

ამ დრომდე მიმდინარეობს დისკუსიები უჯრედზე ულტრაბგერითი ვიბრაციების ფიზიკურ ზემოქმედებაზე და დნმ-ის სტრუქტურების შესაძლო დარღვევის შესახებაც კი. უფრო მეტიც, არსებობს მტკიცებულება, რომ მიკრო დონეზე - არა სხეულის სტრუქტურის დონეზე, არამედ უფრო დახვეწილ დონეზე, ულტრაბგერითი ზემოქმედება საზიანოა.

ულტრაბგერის მიღება შესაძლებელია მექანიკური, ელექტრომაგნიტური და თერმული წყაროებიდან. მექანიკური ემიტერები, როგორც წესი, ყველა სახის წყვეტილი სირენებია. ჰაერში ისინი ასხივებენ ვიბრაციას რამდენიმე კილოვატამდე სიმძლავრით 40 kHz-მდე სიხშირეზე. ულტრაბგერითი ტალღები სითხეებსა და მყარ სხეულებში, როგორც წესი, აღგზნებულია ელექტროაკუსტიკური, მაგნიტოსტრიქციული და პიეზოელექტრული გადამყვანებით.

ინდუსტრია დიდი ხანია აწარმოებს მოწყობილობებსულტრაბგერითი ეფექტები ცხოველებზე, მაგალითად:

დანიშვნა

ძაღლის მინიატურული რეპელეერი არის ტარებადი ელექტრონული მოწყობილობა (აწყობილი მინი-ფანარის კორპუსში), რომელიც ასხივებს ულტრაბგერით ვიბრაციას, რომელიც ისმის ძაღლებისთვის და არ აღიქმება ადამიანების მიერ.

ოპერაციული პრინციპი

მოწყობილობა შექმნილია ძაღლების თავდასხმისგან დასაცავად: გარკვეული სიმძლავრის ულტრაბგერითი გამოსხივება ჩვეულებრივ აჩერებს აგრესიულად მორგებულ ძაღლს 3-5 მეტრის მანძილზე ან იწვევს მის გაქცევას. ყველაზე დიდი ეფექტი მიიღწევა აგრესიული მაწანწალა ძაღლების ზემოქმედებისას.

სპეციფიკაციები

  • მიწოდების ძაბვა (1 ბატარეის ტიპი 6F22 (KRONA)), V 9
  • მოხმარების დენი, მეტი არა, A 0.15
  • წონა ბატარეებით, არა მეტი, გ 90

როგორც თქვენ წარმოიდგინეთ, ეს სუსტი სათამაშოა, მაგრამ ჩვენ მოწყობილობას ბევრად უფრო მძლავრს გავხდით! ექპერიმენტების გაგრძელებისას ულტრაბგერითი (), გაკეთდა არაერთი საინტერესო გაუმჯობესება და გაუმჯობესება. ასე რომ, ექსპოზიციის რევოლუციური მეთოდი (ბუნებრივად უარყოფითი) შეიქმნა ორ ულტრაბგერით ცოცხალ ორგანიზმზეემიტერები რამდენიმე ჰერცის სიხშირის სხვაობით. ანუ ერთი ემიტერის სიხშირე, მაგალითად, 20000 ჰც და მეორის 20010 ჰც. შედეგად, onულტრაბგერითი გამოსხივება გადახურული ინფrazvukovoe, რომელიც მნიშვნელოვნად აძლიერებს დესტრუქციულ ეფექტს!

წრე არის სტანდარტული, გენერატორი CD4069-ზე + გამაძლიერებელი სამ N-P-N ტრანზისტორზე. ელექტრომომარაგება არანაკლებ 12 ვ, დენის 1 ა-მდე.

მიმართულების ეფექტის გასაძლიერებლად ვიყენებთ ცილინდრულ ხმის რეზონატორებს. მათ როლს შეასრულებს მტვერსასრუტიდან ჩვეულებრივი ნიკელ-მოოქროვილი მილი.უბრალოდ არ გააფუჭოთ მტვერსასრუტი, ტუბი იყიდება ცალკე ბაზარში ან სათადარიგო ნაწილების მაღაზიაში.

ჩვენ დავჭრათ ორი ცალი ექსპერიმენტულად განსაზღვრულ სიგრძეზე (დაახლოებით რამდენიმე სანტიმეტრი) და ვამაგრებთ მათ HF თავებზე, როგორიცაა 5GDV-4 ან სხვა. თქვენ შეგიძლიათ შეიძინოთ ორმაგი საქშენი მანქანის გამონაბოლქვი მილისთვის, მონტაჟი ბევრად უფრო მოსახერხებელია და ეფექტი კიდევ უკეთესი იქნება.

შიგნით ჩავსვით მაღალი სიხშირის დინამიკები, უკანა მხარეს ვამაგრებთ დაფას ბატარეით.

სამუშაოდან ღამით დაბრუნებისას ან ბნელ ხეივნებში ხეტიალისას არსებობს მაწანწალა ძაღლების თავდასხმის საშიშროება, რომელთა ნაკბენი ზოგჯერ სიცოცხლისთვის საშიშია, თუ ექიმს დროულად არ მიმართავთ. სწორედ ამ შემთხვევებისთვის გამოიგონა ჭკვიანმა ადამიანმა ტვინმა ულტრაბგერითი რეპელერი.

სამრეწველო სკარერებს აქვთ საკმაოდ რთული სქემა და მზადდება საკმაოდ მწირ კომპონენტებზე.

ამ სტატიაში განვიხილავთ ასეთი რეპელერის ვარიანტს ცნობილი 555 ტაიმერის სერიის გამოყენებით. ტაიმერი, როგორც მოგეხსენებათ, შეუძლია იმუშაოს როგორც მართკუთხა იმპულსების გენერატორი, სწორედ ეს კავშირი გამოიყენება წრედში.

გენერატორი მუშაობს 20-22 kHz სიხშირეზე, რადგან ბევრი ცხოველი ცნობილია ულტრაბგერითი დიაპაზონში "კომუნიკაციისთვის". ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ 20-25 კჰც სიხშირეები ძაღლებში იწვევს ხელოვნურ შიშს, ტიუნინგის რეგულატორის წყალობით გენერატორის დაყენება შესაძლებელია 17-27 კჰც სიხშირეზე.

წრე თავისთავად შეიცავს მხოლოდ 6 კომპონენტს და არ გამოიწვევს რაიმე სირთულეს. სასურველი სიხშირეზე უფრო ზუსტი რეგულირებისთვის მიზანშეწონილია გამოიყენოთ მრავალბრუნიანი რეგულატორი.
პიეზო ემიტერი შეიძლება აიღოთ კალკულატორიდან ან ნებისმიერი სხვა მუსიკალური სათამაშოდან, ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი HF თავი 5 ვატამდე სიმძლავრით, უბრალოდ აზრი აღარ აქვს.

მოწყობილობა ეფექტურად მუშაობს 3-5 მეტრის მანძილზე, ვინაიდან წრეში არ არის დამატებითი დენის გამაძლიერებელი.

როგორც დენის წყარო, მოსახერხებელია გამოიყენოს გვირგვინი, ან ნებისმიერი სხვა წყარო, რომლის ძაბვაა 6-დან 12 ვოლტამდე.

რადიოელემენტების სია

Დანიშნულება ტიპი დასახელება რაოდენობა შენიშვნაᲛაღაზიაჩემი რვეული
პროგრამირებადი ტაიმერი და ოსცილატორი

NE555

1 ნოუთბუქში
R1 რეზისტორი

2.2 კ ომ

1 ნოუთბუქში
R2 რეზისტორი

1 kΩ

1 ნოუთბუქში
R3 ცვლადი რეზისტორი4.7 კ ომ1 ნოუთბუქში
C1 ელექტროლიტური კონდენსატორი10 μF1 ნოუთბუქში
C2 კონდენსატორი10 nF1 ნოუთბუქში
პიეზო ემიტერი 1