Ultrasonik yayıcı. Ultrasonik piezoseramik dönüştürücü Düşük empedanslı modeller

Ultrasonik yayıcı, güçlü ultrasonik dalgaların bir jeneratörüdür. Bildiğimiz gibi, bir kişi ultrasonik frekansı duymaz, ancak vücut onu hisseder. Başka bir deyişle, ultrasonik frekans insan kulağı tarafından algılanır, ancak beynin işitmeden sorumlu belirli bir kısmı bu ses dalgalarını deşifre edemez. Ses sistemlerinin yapımıyla uğraşanlar, yüksek frekansın işitmemiz için çok rahatsız edici olduğunu bilmelidir, ancak frekansı daha da yüksek bir seviyeye yükseltirsek (ultrasonik aralık), o zaman ses kaybolur, ama aslında öyledir. . Beyin sesi çözmek için başarısız bir şekilde deneyecek ve bu da baş ağrısı, mide bulantısı, kusma, baş dönmesi vb. ile sonuçlanacaktır.

Ultrasonik frekans, bilim ve teknolojinin çeşitli alanlarında uzun süredir kullanılmaktadır. Ultrason yardımıyla metal kaynak yapılabilir, yıkanabilir ve çok daha fazlası yapılabilir. Tarım teknolojisinde kemirgenleri korkutmak için ultrason aktif olarak kullanılır, çünkü birçok hayvanın vücudu ultrason aralığında kendi türleriyle iletişim kurmaya uyarlanmıştır. Ultrason jeneratörleri kullanarak böcekleri kovduğuna dair kanıtlar da var; birçok şirket bu tür elektronik kovucular üretiyor. Ve aşağıdaki şemaya göre böyle bir cihazı bağımsız olarak monte etmenizi öneririz:

Oldukça basit, yüksek güçlü bir ultrasonik tabancanın tasarımını düşünün. D4049 mikro devre bir ultrasonik frekans sinyal üreteci olarak çalışır, 6 adet lojik invertöre sahiptir.

Mikro devre, yerli bir analog K561LN2 ile değiştirilebilir. Frekansı ayarlamak için 22k regülatöre ihtiyaç vardır, 100k direnç 22k ile değiştirilirse duyulabilir aralığa düşürülebilir ve 1.5nF kapasitör 2.2-3.3nF ile değiştirilir. Mikro devreden gelen sinyaller, yalnızca 4 orta güçlü bipolar transistör üzerine kurulu çıkış aşamasına beslenir. Transistör seçimi kritik değildir, ana şey parametrelerde mümkün olduğunca yakın tamamlayıcı çiftleri seçmektir.

Radyatör olarak, 5 watt veya daha fazla güce sahip herhangi bir HF kafasını tam anlamıyla kullanabilirsiniz. 5GDV-6, 10GDV-4, 10GDV-6 tipi başlıklar iç mekandan kullanılabilir. Bu tür tweeter'lar SSCB'de yapılan akustik sistemlerde bulunabilir.

Sadece davadaki her şeyi düzenlemek için kalır. Ultrason sinyalinin yönlülüğü için metal bir reflektör kullanılmalıdır.

Birkaç gün önce başka bir sipariş aldım. Alıcı, tüm normal insanlar uyurken günün gece başladığı sarhoş gençlerle savaşmak için güçlü bir ultrasonik top sipariş etmek istedi. İki kez düşünmeden, güçlü bir ultrasonik yayıcının kanıtlanmış bir şemasını seçtim. Silahın kendisi sadece bir standart mantık çipi üzerine inşa edilmiştir.

Kelimenin tam anlamıyla 6 mantık evirici içeren benzer herhangi bir mikro devre yapacaktır. Bizim durumumuzda, yerli olanla başarıyla değiştirilebilen bir CD4049 (HEF4049) mikro devresi kullanılır - K561LN2, sadece pin çıkışına dikkat etmeniz gerekir, çünkü K561LN2 bazı sonuçlarda kullanılandan farklıdır.


Devre oldukça basit olduğu için breadboard üzerinde veya menteşeli olarak uygulanabilir. Amplifikatör, tamamlayıcı KT816 / 817 çiftleri üzerine monte edilmiştir, bu tuşların kullanımı nedeniyle tabancamızın gücü 10-12 watt'tır.


Bir emitör olarak, 10 GDV tipi veya ithal yüksek frekanslı kafaların kullanılması arzu edilir; bir piezo emitör kullanılması tavsiye edilmez.



Dava - 10-50 watt'lık bir Çinli elektronik transformatörden, tahta sığmadığı için yeniden yapılması gerekiyordu.




1.5nF kapasitör frekanstan sorumludur (daha sonra devrede belirtilen kapasitör ile alt frekans sınırı tam olarak 20kHz olduğundan ve daha sonra 3.9nF ile değiştirildi ve böyle bir değiştirme ile frekans 10-30kHz içinde ayarlanabilir ) ve değişken bir direnç (sonuç olarak, ayar bu direnci döndürerek yapılır).


Baz dirençler, şemada gösterilenlerden daha yaygın olan 2.2kΩ ile değiştirilebilir. Bu emitör, 1 A (besleme voltajı aralığı 3,7-9 Volt) olan stabilize 5 Voltluk bir güç kaynağı ile çalışır.



Sağlık Fakültesi

1. Kurs

1 dönem

1 akış

Ders numarası 5

"Ultrason"

Derleyen: Babenko N.I.

2010 yılı

    Ultrason ve makbuzu. Ultrason yayıcılar.

Ultrason, elastik ortamda boyuna dalgalar şeklinde yayılan, frekansı 20.000 Hz'den fazla olan mekanik titreşimlerdir. Ultrason kaynakları şunlardır:

1. Doğal:

2. Yapay:

akustik-mekanik dönüştürücüler;

elektroakustik dönüştürücüler (piezoelektrik, manyetostriktif).

Doğal ultrason kaynakları, insan eliyle yaratılmayan ve doğada bağımsız olarak bulunan kaynaklardır.

Canlı kaynaklar: çekirgeler, cırcır böcekleri, balıklar, yarasalar, yunuslar. Cansız kaynaklar: rüzgar, dağlardaki heyelanlar, depremler.

Yapay ultrason kaynakları, mekanik veya elektrik enerjisini ultrasonik titreşimlerin enerjisine dönüştürdükleri için akustik dönüştürücüler olarak adlandırılır.

Akustik-mekanik dönüştürücüler, bir sıvı veya gaz akışı kesildiğinde ultrasonik titreşimlerin meydana geldiği dönüştürücülerdir. Örnekler: Galton düdüğü, ultrasonik siren.

Elektroakustik dönüştürücüler, bazı maddelere alternatif elektrik veya manyetik alanlar tarafından etki edildiğinde ultrasonik titreşimlerin meydana geldiği dönüştürücülerdir.

Piezoelektrik dönüştürücüler (piezo - basınç), ultrason elde etmek için ters piezoelektrik etki fenomenini kullanan dönüştürücülerdir.

Piezo etkisi doğrudan ve ters olabilir.

Doğrudan piezoelektrik etki, mekanik stres (sıkıştırma, gerilim, bükülme) etkisi altında bazı kristallerin (piezodielektrikler) yüzeyindeki yüklerin görünümünden oluşur. 1.

Doğrudan piezoelektrik etkisi ile:

yüzeydeki yük miktarı, uygulanan mekanik stresle orantılıdır;

yükün işareti, mekanik hareketin yönü ile belirlenir.

darbe sıkıştırma gerilimi yok

Ters piezoelektrik etki, alternatif bir elektrik alanına yerleştirildiğinde bir dielektrikin boyutundaki (deformasyondaki) bir değişiklik olgusudur.

Belirgin piezoelektrik özelliklere sahip maddelere piezoelektrik veya piezodielektrik denir: Rochelle tuzu, baryum titanat, kuvars.

Manyetostriktif dönüştürücüler, ultrason üretmek için manyetostriksiyon fenomenini kullanan dönüştürücülerdir. Manyetostriksiyon, alternatif bir manyetik alanın etkisi altında bazı ferromanyetik maddelerin şeklindeki (boyuttaki) bir değişiklik olgusudur.

Bu maddeler şunları içerir:

Nikel ve alaşımları;

Kobalt ve alaşımları;

Ferritler, demir, nikel, çinko oksitlerine dayalı seramik bileşiklerdir.

Bobinin içine çubuk şeklinde bir madde yerleştirilir. Bobin, ultrasonik frekanslı alternatif bir elektrik voltajı kaynağına bağlandığında, elektrik akımı manyetik bileşeni ile çubuğa etki eder ve akım frekansı ile deformasyonuna (uzamasına) neden olur. İncir. 2

MODERNİZE ULTRASONİK SİLAH "IGLA-M"

bir ltrason var yüksek frekanslı elastik dalgalardır. Genellikle ultrasonik aralık, 20.000 ila birkaç milyar hertz arasındaki frekans aralığı olarak kabul edilir. Artık ultrason, çeşitli fiziksel ve teknolojik yöntemlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ultrasonun biyolojik nesneleri aktif olarak etkilediği (örneğin bakterileri öldürdüğü) 70 yılı aşkın bir süredir bilinmektedir. Beyin cerrahisinde, güçlü odaklanmış yüksek frekanslı bir ışınla beynin belirli alanlarını etkisiz hale getirmek için taramalı ultrason ışınına sahip elektronik ekipman kullanılır. Yüksek frekanslı titreşimler iç doku ısınmasına neden olur.

Şimdiye kadar ultrasonik titreşimlerin hücre üzerindeki fiziksel etkisi ve hatta DNA yapılarının olası bozulması hakkında tartışmalar var. Dahası, mikro düzeyde - vücudun yapısı düzeyinde değil, daha ince bir düzeyde, ultrasonik maruz kalmanın zararlı olduğuna dair kanıtlar var.

Ultrason mekanik, elektromanyetik ve termal kaynaklardan elde edilebilir. Mekanik yayıcılar genellikle her tür aralıklı sirendir. Havada, 40 kHz'e kadar frekanslarda birkaç kilowatt'a kadar güçte titreşimler yayarlar. Sıvılarda ve katılarda ultrasonik dalgalar genellikle elektroakustik, manyetostriktif ve piezoelektrik dönüştürücüler tarafından uyarılır.

Endüstri uzun süredir cihazlar üretiyor.hayvanlar üzerinde ultrasonik etkiler, örneğin:

Randevu

Minyatür köpek kovucu, köpekler tarafından duyulabilen ve insanlar tarafından algılanmayan ultrasonik titreşimler yayan giyilebilir bir elektronik cihazdır (mini el feneri muhafazasına monte edilmiştir).

Çalışma prensibi

Cihaz, köpeklerin saldırılarına karşı koruma sağlamak için tasarlanmıştır: belirli bir güçteki ultrasonik radyasyon, genellikle agresif bir şekilde ayarlanmış bir köpeği 3 ila 5 metre mesafede durdurur veya kaçmasına neden olur. En büyük etki, saldırgan sokak köpeklerine maruz kaldığında elde edilir.

Özellikler

  • Besleme gerilimi (1 pil tipi 6F22 (KRONA)), V 9
  • Tüketim akımı, artık yok, A 0.15
  • Pillerle birlikte ağırlık, artık yok, g 90

Tahmin edebileceğiniz gibi, bu zayıf bir oyuncak ama cihazı çok daha güçlü hale getireceğiz! Ultrason () ile deneylere devam ederek, bir dizi ilginç iyileştirme ve iyileştirme yapıldı. İki ultrasonik dalganın canlı bir organizması üzerinde devrim niteliğinde bir etki yöntemi (doğal olarak olumsuz) bu şekilde üretildi.birkaç hertzlik bir fark frekansına sahip emitörler. Yani, bir vericinin frekansı, örneğin 20.000 Hz ve diğerinin 20010 Hz. Sonuç olarak, üzerindeultrasonik radyasyon üst üste bindirilmiş infyıkıcı etkiyi büyük ölçüde artıran razvukovoe!

Devre standarttır, CD4069'da bir jeneratör + üç N-P-N transistöründe bir amplifikatör. Güç kaynağı 12 V'tan az değil, 1 A'ya kadar akımda.

Yönlü etkiyi arttırmak için silindirik ses rezonatörleri kullanıyoruz. Rolleri, bir elektrikli süpürgeden sıradan bir nikel kaplı tüp tarafından oynanacak.Sadece elektrikli süpürgeyi bozmayın, tüp pazarda veya yedek parça mağazasında ayrı satılır.

İki parçayı deneysel olarak belirlenmiş bir uzunlukta (yaklaşık birkaç santimetre) kestik ve bunları 5GDV-4 veya diğerleri gibi HF kafalarına tutturduk. Bir araba egzoz borusu için çift ağızlık satın alabilirsiniz, kurulum çok daha uygundur ve etki daha da iyi olacaktır.

Yüksek frekanslı hoparlörleri içeriye yerleştiriyoruz, arkada pille birlikte tahtayı monte ediyoruz.

Gece işten dönerken veya karanlık sokaklarda dolaşırken, zamanında doktora gitmezseniz, ısırıkları bazen hayati tehlike oluşturan sokak köpeklerinin saldırısına uğrama tehlikesi vardır. Akıllı insan beyni bu durumlar için ultrasonik bir kovucu üretmiştir.

Endüstriyel kovucular oldukça karmaşık bir şemaya sahiptir ve oldukça kıt bileşenler üzerinde yapılır.

Bu yazıda, ünlü 555 zamanlayıcı serisini kullanan böyle bir kovucunun bir çeşidini ele alacağız. Zamanlayıcı, bildiğiniz gibi, bir dikdörtgen darbe üreteci olarak çalışabilir, devrede kullanılan bu bağlantıdır.

Jeneratör, birçok hayvanın ultrasonik aralıkta "iletişim kurduğu" bilindiği için 20-22 kHz frekansında çalışır. Deneyler, 20-25 kHz frekanslarının köpeklerde yapay korkuya neden olduğunu göstermiştir, tuning regülatörü sayesinde jeneratör 17-27 kHz frekansa ayarlanabilmektedir.

Devrenin kendisi sadece 6 bileşen içerir ve herhangi bir zorluğa neden olmaz. İstenen frekansa daha doğru ayar yapmak için çok turlu bir regülatör kullanılması tavsiye edilir.
Piezo emitörü, bir hesap makinesinden veya diğer herhangi bir müzikli oyuncaktan alınabilir, ayrıca 5 watt'a kadar güce sahip herhangi bir HF kafayı da kullanabilirsiniz, artık hiçbir anlamı yok.

Devrede ek bir güç amplifikatörü olmadığı için cihaz 3-5 metre mesafede etkili bir şekilde çalışır.

Bir güç kaynağı olarak, 6 ila 12 volt voltajlı bir taç veya başka bir kaynak kullanmak uygundur.

radyo elementlerin listesi

atama bir tür mezhep Miktar NotMağazaBenim defterim
Programlanabilir zamanlayıcı ve osilatör

NE555

1 Not defterine
R1 direnç

2,2 k Ohm

1 Not defterine
R2 direnç

1 kΩ

1 Not defterine
R3 Değişken direnç4,7 k Ohm1 Not defterine
C1 Elektrolitik kondansatör10 μF1 Not defterine
C2 kondansatör10 nF1 Not defterine
Piezo yayıcı 1