本文讨论了两种简单的振动检测器-仪表电路,它们使用晶体管和IC来获得用于液位指示的条形图LED序列。条形图LED可以校准并用于测量振动强度。
介绍
无论是公路卡车节流,或飞机轰鸣的天空,还是敲门或猫的呼噜声或只是你的心跳,这里说明的振动水平传感器电路将它们和转换成美丽的测序LED照明灯条形图显示。
柱状图中任意时刻点亮的led数量表示该时刻振动力的大小。
什么是振动
振动是没有从外部介质产生的相应力的空气的褶皱。例如,当我们说话时,我们的声音和弦振动并在周围空气中产生相应的干扰模式。
当这些空气振动进入我们的耳朵时,我们的耳膜也会以相同的频率振动,使我们各自的感觉器官都能听到。
强烈的振动对我们的感官产生了更大的影响,因此我们与其他声音相比,他们听得更响亮。
振动的节距也成为决定其性质和强度的主要因素。音高和频率可能是使特定振动信息与其技术规格更明显的两个因素。
例如,口哨声可能会很尖锐,可能会传播到更远的距离,但从混音器研磨机发出的咕噜声即使强得多也不会传播到更远的距离。
虽然我们的耳朵具有令人印象深刻的探测能力,但这些器官无法告诉你特定振动力的确切大小。
只使用晶体管
上图所示的图表作为一个简单的晶体管振动传感器非常有效。它甚至能感应到周围或安装表面发出的最轻微声音。
C2允许继电器的延迟时间,以便在每次检测时继电器仍处于ON触发状态。C2的值可以调整,以获得所需的继电器操作延迟OFF。
如果电路拟用于振动操作报警器或门报警器等,则继电器可连接报警系统。
零件清单
- R1 = 4 k7
- R2 = 33 k
- R3 = 2平方米
- R4=22K
- R5=470欧姆
- R6=4k7
- C1 = 0.1佛罗里达大学
- C2=4.7uF/25V
- T1, t2 = bc547
- T3 = BC557
- D1 = 1 n4007
- 继电器=符合电源电压的线圈电压,以及符合负载规格的触点额定值
- 麦克风=驻极体电容麦克风。
使用LM3915的振动检测电路
另一个很酷的设计可以使用集成电路LM3915来检测某个相关源可能发出的特定振动的强度。
电路基本上是一个有趣的项目,可以由一个学校的孩子建造,并在学校的科学展览会上展示。
下面的电路图显示了一个相当简单的配置使用多功能集成电路LM3915来自德克萨斯仪器公司,它单独执行传感和显示振动水平的功能。
IC的引脚#5是通过驻极体麦克风元件检测感应声音变化的输入。
也可以尝试使用压电换能器代替麦克风。压电换能器元件是一种简单的应用于传感器的装置压电蜂音器用于连接到频率发生器电路时发出尖锐声音。
然而,它在这里被用于相反的响应,即检测频率而不是发射频率。
撞击麦克风的声音振动噪声在装置内产生微小的电脉冲,而是该装置将击中其表面的所有振动转换成在幅度变化的小电信号上,这对应于引人注目的振动的强度。
这些来自MIC的微小电脉冲被有效放大并在IC LM3915内进行处理,相关的序列LED显示通过IC的输出产生。
连接在输出端的led以随机的运行模式从阵列的起点到终点发光,显示捕获的振动信号的相关信息。
这种振动检测器或仪表电路可以为更严重的应用进一步修改,包括报警级或继电器驱动级,在检测到振动力的威胁级别时触发它们。
应用程序可以由用户指定,因此目前的电路可以以多种不同的方式配置或优化。
集成电路需要的电流可以忽略不计,因此一个9V的PP3电池将提供足够的寿命来维持电路,几乎永远,这也使单元非常便携,可以安装在任何想要的缝隙或位置。
虽然上述提出的振动计/探测器电路是从原始数据表,它有许多缺陷,并不能产生令人满意的结果,直到一些严重的修改完成。
最近,当我自己测试它时,我意识到它的缺点。测试和修改后的图如下所示:
演示振动计工作的视频剪辑
零件清单
- R1 = 5转k6
- R2,R9=1K
- R3 = 3M3.
- R4=33K
- R5=330欧姆
- R6=2K2
- R7 = 10 k
- R8=10K预设值
- C1 = 0.1佛罗里达大学
- C2 = 100 uf / 25 v
- C3, C4 = 1uF/25V
- T1, t2 = bc547
- T3 = BC557
- led = RED 5mm type 20mA
- 麦克风=驻极体电容麦克风。
Shruti.说
你好
我想使用声学系统制作皮带张力表可以将此振动转换为频率吗?
或者你能帮我介绍一下这个项目使用的传感器的名称吗
你的帮助对我意义重大
Swagatam说
你好
一个振动本身会有一个频率,这将在T3的采集器上被放大…所以是的,你可以使用第一个电路将振动转换成频率。确保拆除继电器和电容器C2。此外,为了获得更好的清晰度,您可以添加两个与T3发射极串联的1N4148二极管
舒如提说
谢谢你的回复,这真的很重要,我还有一个问题,你能告诉我这个系统有多可靠吗?或者我应该用其他方法来计算皮带张力?
Swagatam说
谢谢,我很乐意。电路将相当可靠地把输入振动复制成频率。您可以在T3的收集器和地之间连接一个频率计来得到结果。然而,皮带张力的概念对我来说是新的,我不确定如何解释的结果,并用于所需的优化皮带张力。
舒如提说
很抱歉这么晚回复您,谢谢您的回复。
问候,
舒如提
Swagatam说
不客气!
天使acuna说
早上好,我可以用同样的电路来测量veiculo产生的振动,单位为db?
Swagatam说
是的,它可以用来测量振动
新一说
嗨,斯瓦加坦,
把这个电路连接到你的转速计电路(//www.addme-blog.com/2012/05/make-this-simple-tachometer-circuit.html)?
它只是更换压电到快速电路输出还是需要增加一些额外的元件?
谢谢
Swagatam说
嗨,新一,
将上述电路晶体管的发射极直接连接到高速晶体管的基极上。
Udayan Karmarkar说
斯瓦塔姆,你能告诉我我该用哪种压电传感器吗?如果可能的话,也要告诉制造商的名字
Swagatam说
嗨,阿达扬,
请参见下图:
http://www.tdpri.com/telephoto/data/500/piezos.jpg