Бетке сенсорлық дабыл: 4 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Біздің бетімізге қол тигізу-бізді Ковид-19 сияқты вирустармен жұқтырудың ең көп таралған әдістерінің бірі. 2015 жылы жүргізілген академиялық зерттеу (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25637115) біздің бетімізге сағатына орта есеппен 23 рет тиетінімізді көрсетті. Мен бетіңізге тиген сайын сізге хабар беретін, бағасы төмен, қуаты төмен құрылғыны жобалауды шештім. Бұл өрескел прототипті оңай тазартуға болады, бірақ егер сіз оны күні бойы кигіңіз келмесе де, бұл сізге бетке тигізуді азайтуға және вирустың таралуын азайтуға үйретудің жақсы әдісі болуы мүмкін.

Қозғалысты сезудің көптеген формалары акселерометрлерді немесе суретті өңдеуді қолданады. Бұл салыстырмалы түрде қымбат, үздіксіз қуатты қажет етеді, сондықтан салыстырмалы түрде үлкен батарея. Мен мінез -құлық тудыратын кезде ғана энергияны тұтынатын құрылғыны жасағым келді және оны үйде 10 доллардан төмен жасауға болады.

Құрылғы үш бөліктен тұрады. Ожерелья және әр білекке екі кішкентай серпімді жолақ. Ол сым катушкасының жанында қозғалатын магнит сымнан электр тогын шығарады деген принципті қолданады. Қол бетке қарай жылжытқанда, білектегі магнит катушкада кішкене кернеуді тудырады. Бұл күшейтіледі және егер ол белгілі бір шектен жоғары болса, ол шағын дыбыстық сигналды қосады.

Жабдықтар

• 100 - 200 метр электромагниттік сым. Көптеген сым тым қалың. Электромагнитті сым өте жұқа лакпен оқшауланған, сондықтан сіз оны катушкада көп айналдыра аласыз, бірақ оны салыстырмалы түрде кішкентай және жеңіл күйінде сақтай аласыз. Мен 34 AWG қолдандым - диаметрі шамамен 0,15 мм
• Кабель байланысы немесе сату таспасы
• Бір қуатты аз қуатты оп-амп. Ол 3В кернеуде жұмыс істей алуы керек. Мен Microchip MCP601 қолдандым.
• 2 резистор (1M, 2K)
• 2K қайшы резисторы
• 3 - 5 В пьезо дыбыстық сигнал
• Кез келген негізгі npn транзисторы (мен 2N3904 қолдандым)
• Кейбір вертолет
• CR2032 (немесе кез келген 3В монеталық батарея)
• 2 шағын қуатты магнит
• 2 қалың резеңке таспалар немесе қысуды қолдайтын материалдар (қысу шұлықтары сияқты)

1 -қадам: катушканы желдетіңіз

Катушка үздіксіз сым болуы керек, сондықтан оны алқа тәрізді ілуге және ілуге болмайды. Сондықтан катушканың диаметрі оны басыңнан асыра алатындай үлкен болуы маңызды. Мен өзімді диаметрі шамамен 23 см (9 дюйм) дөңгелек бұрандаға (қоқыс себетіне) айналдырдым. Неғұрлым көп айналса, соғұрлым жақсы. Мен қанша жасағанымды жоғалттым, бірақ соңында электр кедергісін тексере отырып, мен шамамен 150 айналымға жеттім деп ойлаймын.

Бұрынғы катушканы ақырын алыңыз және катушканы кабельдік байланыстармен немесе таспамен бекітіңіз. Нәзік электромагниттік сымды үзбеу маңызды, себебі жөндеу мүмкін емес. Катушка бекітілген кезде, сымның екі ұшын тауып, әр ұшының соңғы см (соңғы жарты дюйм) жағынан лакты алып тастаңыз. Мен мұны лакты дәнекерлеуішпен еріту арқылы жасадым (бейнені қараңыз).

Соленоидты сымды қалай шешуге болатыны туралы бейнені көру үшін мына жерді басыңыз

Бұл ұштарды детектордың тақтасына нәзік дәнекерлеуге болады. Менің прототипім үшін мен ұштарын арнайы вектордың кішкене бөлігіне розеткаға дәнекерледім, осылайша мен тәжірибені қолданып, оны контурдың әр түрлі конструкцияларына қосу үшін қосқыш кабельдерді қолдандым.

2 -қадам: Детекторлар тізбегін құрыңыз

Схемалық және соңғы схема жоғарыда көрсетілген.

Мен катушкадағы өте аз кернеуді күшейту үшін инвертті емес конфигурацияда оп-ампты қолданамын. Бұл күшейткіштің пайдасы - R1 мен R2 кедергісінің қатынасы. Ол катушканың шетінен шамамен 10 см қашықтықта (шамамен 20-30 см/с) жылжып бара жатқанда, магнитті анықтау үшін жеткілікті жоғары болуы керек, бірақ егер сіз оны тым сезімтал етсеңіз, ол тұрақсыз болып қалуы мүмкін және дыбыстық сигнал үздіксіз естіледі.. Оңтайлы сан сіз жасаған нақты катушка мен қолданылатын магнитке байланысты болатындықтан, мен сізге 2К дейінгі кез келген мәнге орнатылатын айнымалы резисторы бар тізбекті құруды ұсынамын. Менің прототипімде шамамен 1,5K мәні жақсы жұмыс істейтінін байқадым.

Катушка әр түрлі жиіліктегі радиотолқындарды қабылдайтындықтан, мен оған R1 конденсаторын енгіздім. Бұл төмен өту сүзгісі сияқты әрекет етеді. Бірнеше герцтен жоғары кез келген жиілікте бұл конденсатордың реактивтілігі R1 мәнінен әлдеқайда аз, сондықтан күшейту төмендейді.

Табыс өте жоғары болғандықтан, жұмыс күшейткішінің шығысы шын мәнінде тек «қосулы» (3В) немесе «өшірулі» (0В) болады. Бастапқыда MCP601 20 мА шығара алатындықтан, ол пьезо -дыбыстық сигналды тікелей басқара алады деп ойладым (бұл жұмыс үшін бірнеше мА қажет). Бірақ мен оппердің оны тікелей жүргізуге тырысқанын білдім, бәлкім, дыбыстық сигналдың сыйымдылығына байланысты. Мен бұл шешімді резистор арқылы npn транзисторына беру арқылы шештім. R3 оптикалық күшейткіштен шығыс 3В болғанда транзистордың толық қосылғанына көз жеткізу үшін таңдалады. Қуат тұтынуды азайту үшін бұл мүмкіндігінше жоғары болуы керек және транзистордың қосулы екеніне көз жеткізіңіз. Мен бұл схеманың кез келген танымал npn транзисторымен жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін 5K таңдадым.

Сізге қажет соңғы нәрсе - бұл батарея. Мен прототипімді 3В монеталық батареямен сәтті жүргізе алдым, бірақ ол сәл жоғары кернеуде сезімтал және тиімді болды, сондықтан егер сіз кішкене ли -поли батареяны (3.7В) тапсаңыз, мен оны пайдалануды ұсынар едім.

3 -қадам: білезіктерді жасаңыз

Егер әр қолға магнит тағылса, қолды бетке қарай көтеру әрекеті дыбыстық сигнал береді. Мен серпімді шұлық материалмен екі білезік белдеуін жасауды шештім және оларды білегімде екі кішкентай магнит ұстау үшін қолдандым. Сіз сондай -ақ әр қолдың бір саусағындағы магниттік сақинамен тәжірибе жасай аласыз.

Индукцияланған ток магнит катушканың аймағына кіргенде катушканың айналасында бір бағытта, ал ол шыққан кезде қарама -қарсы бағытта өтеді. Прототип схемасы әдейі қарапайым болғандықтан, токтың бір ғана бағыты дыбыстық сигналды іске қосады. Ол қол алқаға жақындағанда немесе ол кетіп бара жатқанда дыбыс шығарады. Әлбетте, біз оның бет жағына шыңғырғанын қалаймыз және магнитті айналдыру арқылы пайда болған токтың полярлығын өзгерте аламыз. Қолмен бетке жақындаған кезде дыбыс шығаратын жолды сынап көріңіз және магнитті дұрыс киюді ұмытпаңыз.

4 -қадам: Тест

Индукцияланған ток мөлшері катушка маңындағы магнит өрісінің қаншалықты тез өзгеретініне байланысты. Сондықтан катушканың жанындағы жылдам қозғалыстарды алу, одан алыс орналасқан баяу қозғалыстарға қарағанда оңай. Магнит 30 см/с (1 фут/с) 15 см (6 дюйм) қашықтыққа жылжытқанда, мен біраз сынақ пен қателіктің арқасында сенімді жұмыс істей алдым. Кішкене баптау мұны екі -үш есе жақсартады.

Прототипте «тесік арқылы» компоненттері қолданылғандықтан, қазір бәрі біршама өрескел, бірақ барлық электрониканы жер үсті қондырғы компоненттерінің көмегімен оңай қысқартып қоюға болады, ал шектеулі өлшемі тек батарея болады.