振動強度を検出するための振動計回路の作り方

この記事では、トランジスタを使用し、レベル表示用の棒グラフLEDシーケンスを取得するためのICを備えたいくつかの簡単な振動検出器メーター回路について説明します。棒グラフLEDを校正して、振動の強さを測定するために使用できます。

前書き

高速道路を疾走するトラックであれ、空を吠える飛行機であれ、ドアをノックしたり、猫をゴロゴロ鳴らしたり、単に心拍を鳴らしたりする場合でも、ここで説明する振動レベル検出回路はそれらすべてを感知して美しいものに変換しますLEDライトバーグラフ表示の順序付け。

特定の瞬間に棒グラフで点灯するLEDの数は、その特定の瞬間の振動力の大きさを示します。

バイブレーションとは

振動は、外部媒体から発生する対応する力による空気の波打ちに他なりません。たとえば、私たちが話すとき、私たちの声帯は振動し、周囲の空気に対応する妨害パターンを生成します。

これらの空気の振動が耳に入ると、鼓膜も同じ周波数で振動し、それぞれの感覚器官に聞こえるようになります。

より強い振動は私たちの感覚に強い影響を与えるため、他の音のレベルと比較してより大きな音が聞こえます。

振動のピッチも、その性質と強さを決定する主要な要因になります。ピッチと周波数は、おそらく特定の振動情報を技術仕様でより明確にする2つの要因です。

一例として、口笛の音は甲高い音で長距離に届く場合がありますが、ミキサーグラインダーからの不機嫌そうな音は、はるかに強力でも長距離では届きません。

私たちの耳にはかなり印象的な検出機能が備わっていますが、これらの器官は特定の振動力の正確な大きさを教えてくれません。

トランジスタのみを使用する

上に示した図は、単純なトランジスタ振動センサーとして非常に効率的に機能します。周囲や設置面からのわずかな音でも感知します。

C2では、リレーの遅延期間が許可されているため、検出ごとにリレーがしばらくの間オンのままになります。 C2の値は、リレー操作で必要な遅延をオフにするために調整できます。

回路が振動作動警報またはドア警報などのように使用されることを意図している場合、リレーは警報システムに取り付けることができます。

パーツリスト

• R1 = 4k7
• R2 = 33k
• R3 = 2M2
• R4 = 22K
• R5 = 470オーム
• R6 = 4k7
• C1 = 0.1uF
• C2 = 4.7uF / 25V
• T1、T2 = BC547
• T3 = BC557
• D1 = 1N4007
• リレー=供給電圧によるコイル電圧、および負荷仕様による接点定格
• マイク=エレクトレットコンデンサーMIC。

LM3915で動作する振動検出回路

IC LM3915を使用して、関連するソースから放出される可能性のある特定の振動の強度を検出するための別のクールな設計を構築できます。

サーキットは基本的に楽しいプロジェクトで、学校の子供が作って学校のサイエンスフェアの展示会に展示することができます。

以下の回路図は、を使用したかなり単純な構成を示しています。 用途の広いICLM3915 TEXAS INSTRUMENTSから。これだけで、振動レベルの検知と表示の機能を実行します。

ICのピン＃5は、エレクトレットマイクエレメントを介して誘導音の変化を検出する入力です。

マイクの代わりにピエゾトランスデューサーを試すこともできます。ピエゾトランスデューサーエレメントは、 ピエゾブザー 周波数発生器回路に接続したときに鋭い音を出すため。

ただし、ここでは反対の応答、つまり周波数を放出するのではなく検出するために使用されます。

MICに当たる音の振動ノイズは、デバイス内に小さな電気パルスを生成します。つまり、デバイスは、その表面に当たるすべての振動を、当たる振動の強さに対応する振幅が変化する小さな電気信号に変換します。

MICからのこれらの小さな電気パルスは、IC LM3915内で効果的に増幅および処理され、関連するシーケンスLEDディスプレイがICの出力全体で生成されます。

出力に接続されたLEDは、アレイの開始点から終了点までランダムに実行されるパターンで点灯し、キャプチャされた振動信号に関する関連情報を表示します。

この振動検出器またはメーター回路は、脅威レベルの振動力が検出された場合にそれらをトリガーするためのアラームステージまたはリレードライバーステージを含めることにより、より深刻なアプリケーション向けにさらに変更できます。

アプリケーションはユーザーが指定することができるため、現在の回路はさまざまな方法で構成または最適化することができます。

ICはごくわずかな電流しか必要としないため、9V PP3バッテリーは回路をほぼ永久に維持するのに十分な寿命を提供します。また、これによりユニットは非常にポータブルになり、任意の隙間や場所に設置できます。

上記の提案された振動計/検出器回路は元のデータシートから取られましたが、それは多くの欠陥があり、いくつかの深刻な改造が行われるまで満足のいく結果を生み出しません。

最近私がそれをテストしたとき、私はそれが持っている欠点に気づきました。テストおよび変更された図を以下に示します。

振動計の動作を示すビデオクリップ

パーツリスト

• R1 = 5k6
• R2、R9 = 1K
• R3 = 3M3
• R4 = 33K
• R5 = 330 OHMS
• R6 = 2K2
• R7 = 10K
• R8 = 10Kプリセット
• C1 = 0.1uF
• C2 = 100uF / 25V
• C3、C4 = 1uF / 25V
• T1、T2 = BC547
• T3 = BC557
• LED =赤5mmタイプ20mA
• マイク=エレクトレットコンデンサーMIC。