Comment créer un circuit de mesure de vibration pour détecter la force de vibration

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L'article traite de quelques circuits simples de mesure de détecteur de vibration utilisant des transistors et également avec un circuit intégré pour obtenir une séquence de LED de graphique à barres pour les indications de niveau. Le graphique à barres LED pourrait être étalonné et utilisé pour mesurer la force de la vibration.

circuit détecteur de vibrations simple

introduction

Qu'il s'agisse d'un camion étranglant sur l'autoroute, ou d'un avion rugissant dans le ciel, ou que ce soit un coup à la porte ou un ronronnement du chat ou simplement vos battements de cœur, le circuit du détecteur de niveau de vibration expliqué ici les détectera tous et se transformera en beau séquencement des indications de graphique à barres lumineuses LED.



Le nombre de LED allumées dans le graphique à barres à un instant donné indique l'amplitude de la force de vibration à cet instant particulier.

Qu'est-ce que la vibration

La vibration n'est rien d'autre que le froissement de l'air dû à une force correspondante générée par un milieu externe. Par exemple, lorsque nous parlons, nos cordes vocales vibrent et génèrent les schémas de perturbation correspondants dans l'air ambiant.



Lorsque ces vibrations de l'air pénètrent dans notre oreille, notre tympan vibre également à la même fréquence, ce qui le rend audible par nos organes sensoriels respectifs.

Des vibrations plus fortes ont un impact plus fort sur nos sens et, par conséquent, nous les entendons plus fort par rapport aux autres niveaux sonores.

Le pas d'une vibration devient également un facteur majeur pour déterminer sa nature et sa force. La hauteur et la fréquence sont probablement les deux facteurs qui rendent une information vibrante particulière plus distincte avec leurs spécifications techniques.

Par exemple, un sifflement peut être aigu et atteindre de plus longues distances, mais le son grondant d'un broyeur mélangeur, même beaucoup plus fort, n'atteindra pas de plus longues distances.

Bien que notre oreille soit équipée de capacités de détection assez impressionnantes, ces organes ne peuvent pas vous dire l'ampleur exacte d'une force de vibration particulière.

Utilisation de transistors uniquement

détecteur de vibrations utilisant un transistor et un relais

Le diagramme ci-dessus fonctionne très efficacement comme un simple capteur de vibrations transistorisé. Il détectera le moindre bruit de l'environnement ou de la surface sur laquelle il est installé.

C2 autorise une période de retard pour le relais afin que le relais reste déclenché pendant un certain temps à chaque détection. La valeur de C2 pourrait être ajustée pour obtenir le délai souhaité OFF sur le fonctionnement du relais.

Le relais peut être attaché à un système d'alarme si le circuit est destiné à être utilisé comme une alarme à vibration ou une alarme de porte, etc.

Liste des pièces

  • R1 = 4k7
  • R2 = 33 000
  • 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 = tension de la bobine selon la tension d'alimentation et la valeur nominale des contacts selon les spécifications de charge
  • Mic = condensateur électret MIC.

Circuit de détecteur de vibrations fonctionnant avec LM3915

Une autre conception intéressante peut être construite en utilisant IC LM3915 pour détecter la force d'une vibration particulière qui pourrait être émise par une source pertinente.

Le circuit est essentiellement un projet amusant, qui peut être construit par un écolier et présenté dans l'exposition de la foire scientifique de l'école.

Le schéma ci-dessous montre une configuration assez simple utilisant le IC polyvalent LM3915 de TEXAS INSTRUMENTS, qui assure à lui seul la fonction de détection et d'affichage des niveaux de vibration.

La broche n ° 5 du circuit intégré est l'entrée qui détecte les variations du son induit via un élément de microphone à électret.

Un transducteur piézoélectrique peut également être essayé au lieu d'un micro. Un élément transducteur piézo est un appareil simple utilisé dans buzzers piézo pour émettre un son aigu lorsqu'il est connecté à un circuit générateur de fréquence.

Cependant, il est ici utilisé pour une réponse opposée, c'est-à-dire pour détecter une fréquence plutôt que pour l'émettre.

Le bruit de vibration sonore frappant le MIC génère de minuscules impulsions électriques à l'intérieur de l'appareil, ou plutôt l'appareil convertit toutes les vibrations frappant sa surface en petits signaux électriques variant en amplitude qui correspond à la force des vibrations de frappe.

Ces minuscules impulsions électriques du MIC sont efficacement amplifiées et traitées à l'intérieur de l'IC LM3915 et l'affichage LED de séquençage correspondant est généré sur les sorties de l'IC.

Les LED connectées aux sorties s'allument selon des motifs aléatoires du point de départ au point final du réseau, affichant les informations pertinentes sur les signaux de vibration capturés.

Ce détecteur de vibrations ou circuit de compteur peut être en outre modifié pour des applications plus sérieuses en incluant un étage d'alarme ou un étage de commande de relais pour les déclencher en cas de détection d'un niveau menaçant de force de vibration.

L'application peut être spécifiée par l'utilisateur et, par conséquent, le présent circuit peut être configuré ou optimisé de nombreuses manières différentes.

Le circuit intégré nécessite un courant négligeable et, par conséquent, une batterie 9V PP3 fournirait une durée de vie suffisante pour maintenir le circuit, presque pour toujours, ce qui rend l'unité très portable et peut être installée à n'importe quelle crevasse ou emplacement souhaité.

Bien que le circuit de mesure / détecteur de vibrations proposé ci-dessus ait été extrait de la fiche technique d'origine, il présente de nombreux défauts et ne produira pas de résultats satisfaisants tant que certains changements sérieux ne seront pas effectués.

Récemment, lorsque je l'ai testé, je me suis rendu compte des inconvénients qu'il possédait. Le diagramme testé et modifié peut être vu ci-dessous:

compteur de vibrations simple et efficace avec 10 LED

Clip vidéo montrant le fonctionnement du vibromètre

https://youtu.be/u1_wfHTRzLA

Liste des pièces

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



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