บทความนี้กล่าวถึงวงจรเครื่องวัดการสั่นสะเทือนแบบง่ายๆสองสามตัวโดยใช้ทรานซิสเตอร์และยังมี IC สำหรับรับลำดับ LED กราฟแท่งสำหรับตัวบ่งชี้ระดับ LED กราฟแท่งสามารถปรับเทียบและใช้สำหรับวัดความแรงของการสั่นสะเทือน

บทนำ

ไม่ว่าจะเป็นการควบคุมรถบรรทุกบนทางหลวงหรือเครื่องบินคำรามบนท้องฟ้าหรือเสียงเคาะประตูหรือเสียงแมวร้องหรือเพียงแค่เสียงหัวใจของคุณวงจรตรวจจับระดับการสั่นสะเทือนที่อธิบายไว้ในที่นี้จะรับรู้ได้ทั้งหมดและเปลี่ยนเป็นความสวยงาม การจัดลำดับตัวบ่งชี้กราฟแท่งไฟ LED

จำนวนไฟ LED ที่สว่างในกราฟแท่งในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่งจะบ่งบอกขนาดของแรงสั่นสะเทือนในช่วงเวลานั้น ๆ

การสั่นสะเทือนคืออะไร

การสั่นสะเทือนไม่ใช่อะไรนอกจากการสั่นสะเทือนของอากาศเนื่องจากแรงที่สอดคล้องกันที่เกิดจากสื่อภายนอก ตัวอย่างเช่นเมื่อเราพูดคอร์ดเสียงของเราจะสั่นและสร้างรูปแบบการรบกวนที่สอดคล้องกันในอากาศโดยรอบ

เมื่อการสั่นสะเทือนของอากาศเข้าสู่หูของเราแก้วหูของเราจะสั่นด้วยความถี่เดียวกันทำให้ได้ยินไปยังอวัยวะรับสัมผัสของเรา

“ความสัมพันธ์ระหว่างความยาวคลื่นกับความถี่ของแสง ”

การสั่นสะเทือนที่แรงขึ้นจะส่งผลกระทบต่อประสาทสัมผัสของเรามากขึ้นดังนั้นเราจึงได้ยินเสียงดังกว่าเมื่อเทียบกับระดับเสียงอื่น ๆ

ระดับเสียงของการสั่นสะเทือนยังกลายเป็นปัจจัยหลักในการกำหนดลักษณะและความแข็งแรง สนามและความถี่อาจเป็นปัจจัยสองประการที่ทำให้ข้อมูลสั่นสะเทือนเฉพาะแตกต่างกันมากขึ้นด้วยข้อกำหนดทางเทคนิค

ตัวอย่างเช่นเสียงหวีดหวิวอาจโหยหวนและอาจไปได้ไกลกว่า แต่เสียงบ่นจากเครื่องบดมิกเซอร์แม้จะแรงกว่ามากก็ไม่สามารถเข้าถึงได้ในระยะทางไกล

แม้ว่าหูของเราจะมีความสามารถในการตรวจจับที่น่าประทับใจ แต่อวัยวะเหล่านี้ก็ไม่สามารถบอกขนาดที่แน่นอนของแรงสั่นสะเทือนได้

ใช้ทรานซิสเตอร์เท่านั้น

เครื่องตรวจจับการสั่นสะเทือนโดยใช้ทรานซิสเตอร์และรีเลย์

แผนภาพที่แสดงด้านบนทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากในฐานะเซ็นเซอร์สั่นสะเทือนแบบทรานซิสเตอร์แบบธรรมดา มันจะรู้สึกได้แม้เสียงเพียงเล็กน้อยจากรอบข้างหรือพื้นผิวที่ติดตั้ง

C2 อนุญาตให้มีช่วงเวลาหน่วงเวลาสำหรับรีเลย์เพื่อให้รีเลย์ยังคงเปิดใช้งานเป็นช่วงเวลาหนึ่งในการตรวจจับแต่ละครั้ง ค่าของ C2 สามารถปรับแต่งเพื่อให้ได้ปิดการหน่วงเวลาที่ต้องการในการทำงานของรีเลย์

รีเลย์สามารถติดตั้งกับระบบเตือนภัยได้หากต้องการใช้วงจรเช่นสัญญาณเตือนการสั่นสะเทือนหรือสัญญาณเตือนประตูเป็นต้น

ส่วนรายการ

R1 = 4k7
R2 = 33k
R3 = 2M2
R4 = 22K
R5 = 470 โอห์ม
R6 = 4k7
C1 = 0.1uF
C2 = 4.7uF / 25V
T1, T2 = BC547
T3 = BC557
D1 = 1N4007
รีเลย์ = แรงดันขดลวดตามแรงดันไฟฟ้าและพิกัดการติดต่อตามข้อกำหนดการโหลด
ไมค์ = อิเล็กเตรตคอนเดนเซอร์ MIC.

วงจรตรวจจับการสั่นสะเทือนทำงานร่วมกับ LM3915

การออกแบบที่ยอดเยี่ยมอีกอย่างสามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้ IC LM3915 สำหรับตรวจจับความแรงของการสั่นสะเทือนเฉพาะที่อาจปล่อยออกมาจากแหล่งที่เกี่ยวข้อง

โดยพื้นฐานแล้ววงจรนี้เป็นโครงการที่สนุกสนานซึ่งอาจสร้างโดยเด็กนักเรียนและจัดแสดงในนิทรรศการงานวิทยาศาสตร์ของโรงเรียน

แผนภาพวงจรด้านล่างแสดงการกำหนดค่าที่ค่อนข้างง่ายโดยใช้ IC อเนกประสงค์ LM3915 จาก TEXAS INSTRUMENTS ซึ่งทำหน้าที่เพียงอย่างเดียวในการตรวจจับเช่นเดียวกับการแสดงระดับการสั่นสะเทือน

Pin # 5 ของ IC คืออินพุตที่ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของเสียงที่เกิดขึ้นผ่านองค์ประกอบไมโครโฟนแบบอิเลคเตรต

นอกจากนี้ยังสามารถลองใช้ตัวแปลงสัญญาณเพียโซแทนไมค์ได้ องค์ประกอบตัวแปลงสัญญาณ piezo เป็นอุปกรณ์ง่ายๆที่ใช้ใน เสียงกริ่ง Piezo สำหรับการเปล่งเสียงที่คมชัดเมื่อเชื่อมต่อกับวงจรกำเนิดความถี่

“หลักการทำงานของแอมป์มิเตอร์และโวลต์มิเตอร์ ”

อย่างไรก็ตามมันถูกใช้สำหรับการตอบสนองที่ตรงกันข้ามที่นี่นั่นคือสำหรับการตรวจจับความถี่แทนที่จะเปล่งออกมา

เสียงสั่นสะเทือนที่กระทบ MIC ทำให้เกิดพัลส์ไฟฟ้าเล็ก ๆ ภายในอุปกรณ์หรือค่อนข้างที่อุปกรณ์จะแปลงการสั่นสะเทือนทั้งหมดที่กระทบพื้นผิวเป็นสัญญาณไฟฟ้าขนาดเล็กที่มีความกว้างแตกต่างกันซึ่งสอดคล้องกับความแรงของการสั่นที่โดดเด่น

พัลส์ไฟฟ้าขนาดเล็กเหล่านี้จาก MIC ได้รับการขยายและประมวลผลอย่างมีประสิทธิภาพภายใน IC LM3915 และจอแสดงผล LED แบบเรียงลำดับที่เกี่ยวข้องจะถูกสร้างขึ้นบนเอาต์พุตของ IC

ไฟ LED ที่เชื่อมต่อที่เอาต์พุตจะส่องสว่างในรูปแบบการทำงานแบบสุ่มจากจุดเริ่มต้นไปยังจุดสิ้นสุดของอาร์เรย์ซึ่งจะแสดงข้อมูลที่เกี่ยวข้องเกี่ยวกับสัญญาณการสั่นสะเทือนที่จับได้

เครื่องตรวจจับการสั่นสะเทือนหรือวงจรมิเตอร์นี้สามารถปรับเปลี่ยนเพิ่มเติมสำหรับการใช้งานที่รุนแรงมากขึ้นโดยรวมระยะการเตือนภัยหรือขั้นตอนของตัวขับรีเลย์เพื่อเรียกใช้ในกรณีที่ตรวจพบระดับแรงสั่นที่คุกคาม

แอปพลิเคชันอาจเป็นผู้ใช้ที่ระบุดังนั้นวงจรปัจจุบันอาจได้รับการกำหนดค่าหรือปรับให้เหมาะสมด้วยวิธีต่างๆมากมาย

“ความยาวคลื่นของแสงสีแดงในอังสตรอม ”

IC ต้องการกระแสเล็กน้อยดังนั้นแบตเตอรี่ 9V PP3 จะให้อายุการใช้งานที่เพียงพอที่จะรักษาวงจรได้เกือบตลอดไปและยังทำให้อุปกรณ์พกพาได้สะดวกและสามารถติดตั้งที่รอยแยกหรือตำแหน่งที่ต้องการได้

แม้ว่าวงจรเครื่องวัดการสั่นสะเทือน / เครื่องตรวจจับที่เสนอข้างต้นจะนำมาจากแผ่นข้อมูลต้นฉบับ แต่ก็มีข้อบกพร่องมากมายและจะไม่ให้ผลลัพธ์ที่น่าพอใจจนกว่าจะมีการดัดแปลงที่ร้ายแรงบางอย่าง

เมื่อเร็ว ๆ นี้เมื่อฉันทดสอบตัวเองก็ตระหนักถึงข้อเสียที่มีอยู่ แผนภาพทดสอบและแก้ไขสามารถดูได้ด้านล่าง: