Com fer un circuit de mesurador de vibracions per detectar la força de la vibració

Proveu El Nostre Instrument Per Eliminar Problemes





L’article parla d’un parell de circuits senzills de comptadors de vibracions amb transistors i també amb un CI per obtenir una seqüència de LED de gràfics de barres per a les indicacions de nivell. El LED del gràfic de barres es podria calibrar i utilitzar per mesurar la força de la vibració.

circuit senzill de detecció de vibracions

Introducció

Tant si es tracta d’un camió que s’estén per la carretera, com si es tracta d’un avió que rugeix pel cel o si es tracta d’un toc a la porta o d’un ronroneig del gat o simplement dels batecs del cor, el circuit del detector de nivell de vibració que s’explica aquí els detectarà i es convertirà en bell seqüenciació d'indicacions de gràfics de barres de llum LED.



El nombre de LEDs il·luminats al gràfic de barres en qualsevol instant en concret indica la magnitud de la força de vibració en aquell instant en concret.

Què és la vibració

La vibració no és res més que l’enrenou de l’aire a causa d’una força corresponent generada des d’un mitjà extern. Per exemple, quan parlem, les nostres cordes vocals vibren i generen els patrons de pertorbació corresponents a l'aire circumdant.



Quan aquestes vibracions d’aire entren a l’oïda, el nostre timpà també vibra a la mateixa freqüència, fent-lo audible als nostres respectius òrgans sensorials.

Les vibracions més fortes produeixen un impacte més fort en els nostres sentits i, per tant, les sentim més fortes en comparació amb altres nivells sonors.

El to d'una vibració també es converteix en un factor important per determinar la seva naturalesa i força. L’altura i la freqüència són probablement els dos factors que fan que una informació vibratòria particular sigui més diferent amb les seves especificacions tècniques.

Com a exemple, un so xiulant pot ser agut i pot arribar a distàncies més llargues, però el so queixat d’un molinet mesclador, fins i tot sent molt més fort, no arribarà a distàncies més llargues.

Tot i que la nostra oïda està equipada amb capacitats de detecció força impressionants, aquests òrgans no us poden indicar la magnitud exacta d’una força de vibració particular.

Únicament de transistors

detector de vibracions mitjançant transistor i relé

El diagrama mostrat anteriorment funciona de manera molt eficient com a senzill sensor de vibració transistoritzat. Detectarà fins i tot el més mínim so de l’entorn o de la superfície sobre la qual s’instal·la.

C2 permet un període de retard per al relé de manera que el relé romangui activat durant un temps en cada detecció. Es pot modificar el valor de C2 per obtenir el retard desitjat en l'operació de relé.

El relé es podria connectar amb un sistema d'alarma si el circuit està pensat per ser utilitzat com una alarma de vibració o una alarma de porta, etc.

Llista de peces

  • R1 = 4k7
  • R2 = 33 k
  • R3 = 2M2
  • R4 = 22.000
  • R5 = 470 OHMS
  • R6 = 4k7
  • C1 = 0,1uF
  • C2 = 4,7uF / 25V
  • T1, T2 = BC547
  • T3 = BC557
  • D1 = 1N4007
  • Relé = tensió de la bobina segons la tensió d’alimentació i índex de contacte segons les especificacions de càrrega
  • Mic = condensador electret MIC.

Circuit del detector de vibracions que funciona amb LM3915

Es pot construir un altre disseny interessant mitjançant IC LM3915 per detectar la força d'una vibració particular que podria emetre's d'alguna font rellevant.

El circuit és bàsicament un projecte divertit, que pot ser construït per un nen de l’escola i exposat a l’exposició de la fira de ciències de l’escola.

El diagrama de circuits següent mostra una configuració bastant senzilla mitjançant el IC versàtil LM3915 de TEXAS INSTRUMENTS, que per si sola compleix la funció de detecció i visualització dels nivells de vibració.

El pin número 5 de l’IC és l’entrada que detecta les variacions del so induït mitjançant un element de micròfon electret.

També es pot provar un transductor piezoelèctric en lloc d’un micròfon. Un element transductor piezoelèctric és un dispositiu senzill que s’utilitza brunzidors piezoelèctrics per emetre un so agut quan es connecta a un circuit generador de freqüència.

Tanmateix, s’utilitza aquí per a una resposta contrària, és a dir, per detectar una freqüència en lloc d’emetre-la.

El soroll de vibració sonora que impacta sobre el MIC genera petits impulsos elèctrics a l’interior del dispositiu, o millor dit, el dispositiu converteix totes les vibracions que impacten a la seva superfície en petits senyals elèctrics que varien en amplitud que correspon a la força de les vibracions impactants.

Aquests petits impulsos elèctrics del MIC s’amplifiquen i processen de manera efectiva dins de l’IC LM3915 i es genera la pantalla LED de seqüenciació rellevant a través de les sortides de l’IC.

Els LED connectats a les sortides s’il·luminen en patrons d’execució aleatòria des del punt d’inici fins al punt final de la matriu, mostrant la informació rellevant sobre els senyals de vibració capturats.

Aquest detector de vibracions o circuit de mesurament es pot modificar encara més per a aplicacions més greus incloent una etapa d'alarma o una etapa de control de relé per activar-les en cas que es detecti un nivell amenaçador de força vibrant.

L'aplicació es pot especificar per l'usuari i, per tant, el circuit actual es pot configurar o optimitzar de moltes maneres diferents.

El CI necessita un corrent insignificant i, per tant, una bateria PP3 de 9 V proporcionaria una vida suficient per mantenir el circuit, gairebé per sempre, i això fa que la unitat sigui molt portàtil i es pugui instal·lar a qualsevol escletxa o lloc desitjat.

Tot i que el circuit de mesurador / detector de vibracions proposat anteriorment s’ha extret del full de dades original, té molts defectes i no produirà resultats satisfactoris fins que no es facin algunes modificacions greus.

Recentment, quan el vaig provar, em vaig adonar dels inconvenients que posseïa. El diagrama provat i modificat es pot veure a continuació:

mesurador de vibracions eficient i senzill amb 10 LEDs

Videoclip que demostra el funcionament del mesurador de vibracions

https://youtu.be/u1_wfHTRzLA

Llista de peces

  • R1 = 5k6
  • R2, R9 = 1K
  • R3 = 3M3
  • R4 = 33K
  • R5 = 330 OHMS
  • R6 = 2K2
  • R7 = 10.000
  • R8 = 10K predefinits
  • C1 = 0,1uF
  • C2 = 100uF / 25V
  • C3, C4 = 1uF / 25V
  • T1, T2 = BC547
  • T3 = BC557
  • LEDs = VERMELL 5mm tipus 20mA
  • Mic = condensador electret MIC.



Anterior: Circuit senzill de mesurador LED VU Següent: Com fer una placa LED barata amb llum posterior il·luminada