超音波のサウンドインジケーター。スキーム、説明

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超音波の音インジケーター。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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超音波は、動物の「交渉」、さまざまな機器の騒音、さらには音響測深機や医療機器によって特別に発生される超音波など、私たちのあらゆる場所に存在します。可聴範囲の音とは異なり、超音波は気づかれないうちに私たちに影響を与えます。そして、必ずしも有利なわけではありません。良い例としては、特定の場所、たとえばある種のユニットの近くで頭痛があり、何らかの理由で聴力が低下している場合があります。すべて気絶の症状があるが、周囲は沈黙している。沈黙に見える。超音波範囲の「デシベル」が耳を圧迫し、耳が聞こえなくなりますが、邪魔する音響振動は聞こえないため、これを理解することはできません。

このシンプルなデバイスを使用すると、超音波の発生源とその強度を特定できるだけでなく、超音波を「聞いて」、その音の性質（断続的、周波数が異なるなど）を判断することもできます。

デバイスのベースは超音波マイク MA40B8R (M1) です。名前の「40」という数字は、最大感度が得られる周波数 (40 kHz) を表しています。 32 kHz 未満では、感度は急激に低下します (-90dB)。この感度特性により、音の周波数を抑制する特別なフィルターを使用せずに超音波のモニタリングに使用できます。

超音波レベルインジケータ回路は、マイク M1、トランジスタ VT1 と VT2 の 1 段アンプ、ダイオード VD2、VD7 の AC 電圧計、ポインタインジケータ MA で構成されます。Ｍ１との交流電圧は、感度調整器Ｒ７を介して２段増幅器に供給される。次に、増幅された交流電圧がダイオード VD1 と VD2 によって検出されます。超音波の音量レベルに比例して、コンデンサ C6 に定電圧が形成されます。この電圧は MA ポインターデバイスによって示されます。

米。 1（クリックで拡大）

超音波を聞くには、デジタルカウンターで割ることにより、その周波数を音域の周波数まで下げる方法が用いられます。

コレクタＶＴ２から超音波周波数の交流電圧がトランジスタＶＴ３上のパルス整形器に供給される。トランジスタはベースでバイアスなしでオンになり、ベースの交流電圧の振幅がトランジスタの開口障壁を超えると雪崩のように開きます。

コレクタ VT3 からのパルスは、バイナリカウンタ D1 の計数入力に供給されます。カウンタはその周波数を 128 で分周します。その後、カウンタの出力からパルスがヘッドフォンに送信されます。

その結果、例えば 40 kHz の超音波は、312,5 Hz (40/128 = 0,3125) の周波数の音としてヘッドフォンで再生されます。これで、超音波を「聞いて」、その周波数の変化を追跡し、矢印インジケーターでその強度を決定できるようになりました。欠点は、ヘッドフォンの音の音量が超音波の音量に依存しないことですが、これは矢印レベルインジケーターによって補われます。

ほとんどの部品は、片面フォイルを備えたグラスファイバープリント基板に取り付けられています。ボードはプラスチックケースに入れられ、それに沿って配置されます。その隣には、ケースに特別に開けられた穴に、スケールの終了位置を示す輸入ダイヤルインジケーター（M470インジケーターに類似）が取り付けられています。インジケーターの矢印の合計偏向電流は 300mA、抵抗は 1200 オームです。ただし、目盛が 400mA 以下で、抵抗が少なくとも 300 オームであれば、同様の微小電流計を使用できます。追加の抵抗を直列に接続することで感度を調整できますが、その抵抗は経験的に選択する必要があります。

K561IE20 チップは、K561IE16 カウンタと置き換えることができます。同時に、出力はマイクロ回路の4番目ではなく6番目の出力になります（基板の印刷をわずかに変更する必要があります）。

電源スイッチはマイクロトグルスイッチで基板上にはんだ付けにより実装されています。トグルスイッチをパネルに固定するナットは、同時に基板をケースに固定する部材としても機能します。コネクタ X1 は小型ヘッドステレオ電話機用のソケットで、これも基板上に実装されています。このコネクタの接続方式は、ヘッドフォンが直列に接続されて動作するように設計されています。

電源は電圧9Vのバッテリー「クローナ」。

同調抵抗R7を可変抵抗に交換することで、デバイスの感度を広範囲に調整することが可能になります。
基板の印刷パターンと配線図を図 2 に、デバイスの部品をケースに配置する方法を図 3 に示します。

可聴超音波インジケーター
米。 2. プリント基板

可聴超音波インジケーター
米。 3.配線図

可聴超音波インジケーター
米。 4.レイアウト

トランジスタ VT1 と VT2 の増幅段を調整する必要があります。同調抵抗器を最小感度の位置に設定して (図によれば、スライダーが最後まで下がっている)、コレクタ VT1 と VT2 の定電圧を測定する必要があります。これらの電圧が 2,5 ～ 3V を超える場合は、ベース抵抗 (それぞれ R1 と R2) の抵抗値を選択する必要があります。

全体の感度はトリミング抵抗 R7 によって設定されます (最初は回路の上の最大感度位置に設定できます)。

微小電流計が最大値に近いレベルを示した場合にのみデバイスが鳴り始めることが判明した場合は、音の始まりがスケールの最初の XNUMX 分の XNUMX に収まるように微小電流計の感度を下げる必要があります。

たとえば、超音波洗浄機やげっ歯類を忌避する装置から発せられる超音波を記録することで、装置をテストできます。

カウンタの 64 番目の出力からではなく、32 番目の出力からヘッドフォンにインパルスを入力すると、サウンドのトーンが XNUMX 倍になります。

著者: リジン R.

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