So erstellen Sie eine Vibrationsmessschaltung zum Erfassen der Vibrationsstärke

So erstellen Sie eine Vibrationsmessschaltung zum Erfassen der Vibrationsstärke

Der Artikel beschreibt einige einfache Schwingungsdetektor-Messschaltungen, die Transistoren verwenden, sowie einen IC, um eine Balkendiagramm-LED-Sequenz für die Pegelanzeigen zu erhalten. Die Balkendiagramm-LED könnte kalibriert und zur Messung der Schwingungsstärke verwendet werden.

einfache Schwingungsdetektorschaltung

Einführung

Egal, ob es sich um einen LKW handelt, der über die Autobahn drosselt, oder um ein Flugzeug, das über den Himmel rauscht, oder ob es ein Klopfen an der Tür oder ein Schnurren der Katze oder einfach nur Ihr Herzschlag ist, die hier erläuterte Vibrationspegeldetektorschaltung wird sie alle erfassen und in schöne verwandeln Sequenzierung von LED-Lichtbalkendiagrammanzeigen.



Die Anzahl der LEDs, die zu einem bestimmten Zeitpunkt im Balkendiagramm leuchten, gibt die Größe der Vibrationskraft zu diesem bestimmten Zeitpunkt an.



Was ist Vibration?

Vibration ist nichts anderes als das Aufwirbeln der Luft aufgrund einer entsprechenden Kraft, die von einem externen Medium erzeugt wird. Wenn wir zum Beispiel sprechen, vibrieren unsere Stimmbänder und erzeugen die entsprechenden Störungsmuster in der Umgebungsluft.

Wenn diese Luftschwingungen in unser Ohr gelangen, schwingt auch unser Trommelfell mit derselben Frequenz, wodurch es für unsere jeweiligen Sinnesorgane hörbar wird.



Stärkere Vibrationen wirken sich stärker auf unsere Sinne aus und deshalb hören wir sie im Vergleich zu anderen Schallpegeln lauter.

Die Tonhöhe einer Schwingung wird auch zu einem Hauptfaktor bei der Bestimmung ihrer Natur und Stärke. Tonhöhe und Frequenz sind wahrscheinlich die beiden Faktoren, die eine bestimmte Vibrationsinformation mit ihren technischen Spezifikationen deutlicher machen.

Zum Beispiel kann ein Pfeifgeräusch schrill sein und größere Entfernungen erreichen, aber das Murren eines Mischerschleifers, der noch viel stärker ist, wird nicht über größere Entfernungen reichen.



Obwohl unser Ohr mit ziemlich beeindruckenden Erkennungsfähigkeiten ausgestattet ist, können diese Organe Ihnen nicht die genaue Größe einer bestimmten Vibrationskraft sagen.

Nur Transistoren verwenden

Schwingungsdetektor mit Transistor und Relais

Das oben gezeigte Diagramm arbeitet sehr effizient als einfacher transistorisierter Schwingungssensor. Es wird selbst das geringste Geräusch von der Umgebung oder der Oberfläche wahrnehmen, auf der es installiert ist.

C2 erlaubt eine Verzögerungszeit für das Relais, so dass das Relais bei jeder Erkennung für einige Zeit eingeschaltet bleibt. Der Wert von C2 könnte angepasst werden, um die gewünschte Verzögerung beim Relaisbetrieb auszuschalten.

Das Relais kann mit einem Alarmsystem verbunden werden, wenn der Stromkreis wie ein vibrationsbetriebener Alarm oder ein Türalarm usw. verwendet werden soll.

Liste der Einzelteile

  • R1 = 4k7
  • R2 = 33k
  • R3 = 2M2
  • R4 = 22K
  • R5 = 470 OHMS
  • R6 = 4k7
  • C1 = 0,1 uF
  • C2 = 4,7 uF / 25 V.
  • T1, T2 = BC547
  • T3 = BC557
  • D1 = 1N4007
  • Relais = Spulenspannung gemäß Versorgungsspannung und Kontaktleistung gemäß Lastspezifikation
  • Mic = Elektretkondensator MIC.

Schwingungsdetektorschaltung Arbeiten mit LM3915

Ein anderes cooles Design kann unter Verwendung des IC LM3915 erstellt werden, um die Stärke einer bestimmten Vibration zu erfassen, die von einer relevanten Quelle ausgehen kann.

Die Rennstrecke ist im Grunde ein lustiges Projekt, das von einem Schulkind gebaut und in der Ausstellung der Schulwissenschaftsmesse gezeigt werden kann.

Das folgende Schaltbild zeigt eine recht einfache Konfiguration mit dem vielseitiger IC LM3915 von TEXAS INSTRUMENTS, das allein die Funktion der Erfassung sowie der Anzeige der Vibrationspegel übernimmt.

Pin Nr. 5 des IC ist der Eingang, der die Änderungen des induzierten Schalls über ein Elektretmikrofonelement erfasst.

Anstelle eines Mikrofons kann auch ein Piezo-Wandler ausprobiert werden. Ein Piezo-Wandlerelement ist ein einfaches Gerät, das in verwendet wird Piezo-Summer zum Aussenden eines scharfen Tons bei Anschluss an eine Frequenzgeneratorschaltung.

Es wird hier jedoch für eine entgegengesetzte Antwort verwendet, dh zum Erfassen einer Frequenz, anstatt sie zu emittieren.

Schallschwingungsgeräusche, die auf das MIC treffen, erzeugen winzige elektrische Impulse im Inneren des Geräts, oder vielmehr wandelt das Gerät alle auf seine Oberfläche auftreffenden Schwingungen in kleine elektrische Signale um, deren Amplitude der Stärke der auftreffenden Schwingungen entspricht.

Diese winzigen elektrischen Impulse vom MIC werden im IC LM3915 effektiv verstärkt und verarbeitet, und die entsprechende Sequenzierungs-LED-Anzeige wird über die Ausgänge des IC erzeugt.

Die an den Ausgängen angeschlossenen LEDs leuchten in zufällig laufenden Mustern vom Startpunkt bis zum Endpunkt des Arrays und zeigen die relevanten Informationen zu den erfassten Vibrationssignalen an.

Dieser Schwingungsdetektor oder Messkreis kann für schwerwiegendere Anwendungen weiter modifiziert werden, indem eine Alarmstufe oder eine Relaistreiberstufe zum Auslösen für den Fall, dass eine drohende Schwingungskraft erkannt wird, eingebaut wird.

Die Anwendung kann vom Benutzer spezifiziert sein und daher kann die vorliegende Schaltung auf zahlreiche verschiedene Arten konfiguriert oder optimiert werden.

Der IC benötigt einen vernachlässigbaren Strom und daher würde eine 9-V-PP3-Batterie eine ausreichende Lebensdauer bieten, um die Schaltung fast für immer aufrechtzuerhalten. Dies macht das Gerät auch sehr tragbar und kann an jedem gewünschten Spalt oder Ort installiert werden.

Obwohl die oben vorgeschlagene Schaltung für Schwingungsmesser / Detektor dem ursprünglichen Datenblatt entnommen wurde, weist sie viele Mängel auf und wird erst dann zufriedenstellende Ergebnisse liefern, wenn einige schwerwiegende Modifikationen durchgeführt wurden.

Als ich es kürzlich selbst testete, erkannte ich die Nachteile, die es besaß. Das getestete und modifizierte Diagramm ist unten zu sehen:

einfaches effizientes Schwingungsmessgerät mit 10 LEDs

Videoclip zur Demonstration der Funktionsweise des Vibrationsmessers

https://youtu.be/u1_wfHTRzLA

Liste der Einzelteile

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



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