Как сделать схему виброметра для определения силы вибрации

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





В статье обсуждается пара простых схем измерителя вибрационного детектора, использующих транзисторы, а также с ИС для получения последовательности светодиодов гистограммы для индикации уровня. Светодиод гистограммы можно откалибровать и использовать для измерения силы вибрации.

простая схема детектора вибрации

Вступление

Будь то грузовик, летящий по шоссе, самолет, ревущий в небе, стук в дверь, мурлыканье кошки или просто биение вашего сердца, схема детектора уровня вибрации, описанная здесь, уловит их все и превратит в красивую последовательность показаний светодиодной гистограммы.



Количество светодиодов, горящих на гистограмме в любой конкретный момент, указывает величину силы вибрации в этот конкретный момент.

Что такое вибрация

Вибрация - это не что иное, как взбалтывание воздуха из-за соответствующей силы, создаваемой внешней средой. Например, когда мы говорим, наши голосовые связки вибрируют и генерируют соответствующие модели возмущений в окружающем воздухе.



Когда эти воздушные колебания попадают в наше ухо, наша барабанная перепонка также вибрирует с той же частотой, что делает их слышными для наших соответствующих органов чувств.

Более сильные вибрации сильнее воздействуют на наши чувства, и поэтому мы слышим их громче по сравнению с другими уровнями звука.

Высота вибрации также становится основным фактором, определяющим их характер и силу. Высота звука и частота, вероятно, являются двумя факторами, которые делают конкретную вибрирующую информацию более четкой с их техническими характеристиками.

Например, свистящий звук может быть резким и может распространяться на большие расстояния, но ворчание от миксера-измельчителя, даже если оно намного сильнее, не будет распространяться на большие расстояния.

Хотя наше ухо обладает довольно впечатляющими возможностями обнаружения, эти органы не могут сказать вам точную величину конкретной силы вибрации.

Использование только транзисторов

датчик вибрации на транзисторе и реле

Схема, показанная выше, очень эффективно работает как простой транзисторный датчик вибрации. Он уловит даже малейший звук из окружающей среды или поверхности, на которой он установлен.

C2 позволяет установить период задержки для реле, чтобы реле оставалось включенным в течение некоторого времени при каждом обнаружении. Значение C2 можно настроить для получения желаемой задержки выключения срабатывания реле.

Реле можно подключить к системе сигнализации, если цепь предназначена для использования в качестве вибрационной сигнализации, дверной сигнализации и т. Д.

Список деталей

  • R1 = 4k7
  • R2 = 33 тыс.
  • R3 = 2M2
  • R4 = 22 тыс.
  • R5 = 470 Ом
  • R6 = 4k7
  • C1 = 0,1 мкФ
  • C2 = 4,7 мкФ / 25 В
  • Т1, Т2 = BC547
  • T3 = BC557
  • D1 = 1N4007
  • Реле = напряжение катушки в соответствии с напряжением питания и номинал контактов в соответствии со спецификациями нагрузки.
  • Микрофон = электретный конденсаторный микрофон.

Схема датчика вибрации, работающая с LM3915

Другой классный дизайн может быть построен с использованием IC LM3915 для определения силы определенной вибрации, которая может исходить от какого-либо соответствующего источника.

Схема - это в основном забавный проект, который может быть построен школьником и выставлен на выставке школьной научной ярмарки.

На схеме ниже показана довольно простая конфигурация с использованием универсальная ИМС LM3915 от TEXAS INSTRUMENTS, которая сама по себе выполняет функцию измерения, а также отображения уровней вибрации.

Контакт № 5 микросхемы - это вход, который обнаруживает изменения в наведенном звуке через элемент электретного микрофона.

Вместо микрофона можно попробовать пьезоэлектрический преобразователь. Элемент пьезопреобразователя - это простое устройство, используемое в пьезо-зуммеры для получения резкого звука при подключении к цепи генератора частоты.

Однако здесь он используется для противоположного ответа, то есть для определения частоты, а не для ее излучения.

Звуковой вибрационный шум, падающий на микрофон, генерирует крошечные электрические импульсы внутри устройства, или, скорее, устройство преобразует все колебания, ударяющие по его поверхности, в небольшие электрические сигналы, различающиеся по амплитуде, которая соответствует силе ударных колебаний.

Эти крошечные электрические импульсы от микрофона эффективно усиливаются и обрабатываются внутри микросхемы LM3915, и на выходах микросхемы генерируется соответствующий светодиодный дисплей последовательности.

Светодиоды, подключенные к выходам, загораются случайным образом от начальной точки до конечной точки массива, отображая соответствующую информацию о зафиксированных сигналах вибрации.

Этот датчик вибрации или схема измерителя могут быть дополнительно модифицированы для более серьезных применений, включая ступень сигнализации или ступень драйвера реле для их запуска в случае обнаружения угрожающего уровня вибрационной силы.

Приложение может быть указано пользователем, и поэтому настоящая схема может быть настроена или оптимизирована множеством различных способов.

Для ИС требуется незначительный ток, и поэтому батарея PP3 на 9 В обеспечит достаточный срок службы для поддержания цепи почти навсегда, а также это делает устройство очень портативным и может быть установлено в любой желаемой щели или месте.

Хотя предложенная выше схема виброметра / детектора была взята из исходной таблицы данных, она имеет много недостатков и не даст удовлетворительных результатов, пока не будут внесены некоторые серьезные изменения.

Недавно, когда я тестировал его, я понял, что у него есть недостатки. Протестированную и модифицированную схему можно увидеть ниже:

простой и эффективный виброметр с 10 светодиодами

Видеоклип, демонстрирующий работу виброметра

https://youtu.be/u1_wfHTRzLA

Список деталей

  • R1 = 5к6
  • R2, R9 = 1К
  • R3 = 3M3
  • R4 = 33 тыс.
  • R5 = 330 Ом
  • R6 = 2K2
  • R7 = 10 тыс.
  • R8 = 10K предустановка
  • C1 = 0,1 мкФ
  • C2 = 100 мкФ / 25 В
  • C3, C4 = 1 мкФ / 25 В
  • Т1, Т2 = BC547
  • T3 = BC557
  • Светодиоды = КРАСНЫЙ 5 мм типа 20 мА
  • Микрофон = электретный конденсаторный микрофон.



Предыдущая статья: Простая схема светодиодного измерителя VU Следующая статья: Как сделать дешевую светодиодную табличку с подсветкой