हॉबीविस्ट और इंजीनियर्स के लिए 6 सर्वश्रेष्ठ अल्ट्रासोनिक सर्किट प्रोजेक्ट

हॉबीविस्ट और इंजीनियर्स के लिए 6 सर्वश्रेष्ठ अल्ट्रासोनिक सर्किट प्रोजेक्ट

पोस्ट 6 बहुत उपयोगी अभी तक सरल अल्ट्रासोनिक ट्रांसमीटर और रिसीवर सर्किट परियोजनाओं पर चर्चा करता है जो कई महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जा सकता है, जैसे कि अल्ट्रासोनिक रिमोट कंट्रोल , बर्गलर अलार्म, इलेक्ट्रॉनिक डोर लॉक्स, और अल्ट्रासोनिक रेंज में आवृत्तियों को सुनने के लिए जो सामान्य रूप से मानव कानों के लिए अक्षम्य हैं।



परिचय

कई वाणिज्यिक अल्ट्रासोनिक गैजेट एक पूर्व निर्धारित आवृत्ति के साथ काम करते हैं और ट्रांसड्यूसर का उपयोग करते हैं जो विशिष्ट आवृत्ति पर चोटी या गूंजने के लिए बने होते हैं। इस तरह के ट्रांसड्यूसर्स के बहुमत की प्रतिबंधित बैंडविड्थ और कीमत उन्हें शौक और DIY कार्यान्वयन के लिए अनुपयुक्त होने का कारण बनती है।





लेकिन वास्तव में, यह एक मुद्दा नहीं है, वस्तुतः किसी के बाद से पीजो वक्ता दोनों के लिए एक अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर की तरह लागू किया जा सकता है, एक ट्रांसमीटर आउटपुट डिवाइस के रूप में और रिसीवर सेंसर के रूप में भी।

हालाँकि पीजो स्पीकर की दक्षता की तुलना किसी विशेष, औद्योगिक ट्रांसड्यूसर की दक्षता से नहीं की जा सकती है, लेकिन एक शौक और मज़ेदार परियोजना के रूप में ये पूरी तरह से काम कर सकते हैं। नीचे बताए गए सर्किट के साथ हमने जो डिवाइस नियोजित किया था, वह 33/4 इंच का पीजो ट्वीटर था जो ज्यादातर ऑनलाइन स्टोर से उपलब्ध है।



1) सरल अल्ट्रासोनिक जेनरेटर

चित्र 1 यह सरल अल्ट्रासोनिक है
बहुत कठिनाई के बिना जनरेटर का निर्माण किया जा सकता है
और बहुत जल्दी।

हमारा बहुत पहला सर्किट, उपरोक्त चित्र में दिखाया गया है, एक अल्ट्रासोनिक जनरेटर है जो प्रसिद्ध का उपयोग करता है 555 आईसी टाइमर एक समायोज्य आवृत्ति में दृष्टिवैषम्य मल्टीविब्रेटर सर्किट। डिजाइन एक वर्ग तरंग संकेत का उत्पादन करता है जो R2 के साथ काम करता है, लगभग 12 kHz की आवृत्ति रेंज के माध्यम से 50 kHz से अधिक के लिए ट्यूनिंग।

इस आवृत्ति रेंज को आसानी से समायोजित किया जा सकता है संधारित्र C1 के मान को बदलकर कम मूल्य पर काम करने से सीमा अधिक हो जाएगी, जबकि बड़ा मान श्रेणी को बहुत छोटा कर देगा।

2) 50% ड्यूटी साइकिल के साथ अल्ट्रासोनिक जेनरेटर

अगले अल्ट्रासोनिक जनरेटर, ऊपर चित्र 2 में पता चला है, एक एकान्त 4049 CMOS के 6 बफर फाटकों का उपयोग बफर आईसी करता है।

U1a और U1b बफ़र्स के एक जोड़े को एक चर-आवृत्ति के भीतर संलग्न देखा जा सकता है विस्मयकारी- दोलक सर्किट में 50% कर्तव्य चक्र, वर्ग तरंग उत्पादन होता है।

शेष 4 बफ़र्स सभी समानांतर में जुड़े हुए हैं ताकि जुड़े हुए पीजो तत्व पर आउटपुट बढ़ाया जा सके। यह बेहतर अल्ट्रासोनिक जनरेटर की आवृत्ति रेंज लगभग पिछले आईसी 555 संस्करण के समान है। हालांकि, इस डिजाइन का प्रमुख लाभ पूर्ण आवृत्ति रेंज के आसपास इसका सटीक 50% कर्तव्य चक्र है।

उस ने कहा, कैपेसिटर C1 मान को कम करके आवृत्ति रेंज को उच्च बनाया जा सकता है, और C1 के लिए उच्च मूल्यों का उपयोग करके आवृत्ति को कम किया जा सकता है। 100k पोटेंशियोमीटर, रोकनेवाला R3 के साथ, आउटपुट आवृत्ति को ठीक करता है।

3) PLL अल्ट्रासोनिक जेनरेटर

PLL LM567 IC और पुश पुल आउटपुट पीजो चालक का उपयोग करके सटीक और शक्तिशाली अल्ट्रासोनिक जनरेटर सर्किट

LM567 चरण-लॉक-लूप (PLL) आईसी हमारी 3 अवधारणा में अल्ट्रासोनिक आवृत्ति उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जाता है जैसा कि उपरोक्त आंकड़ा 3 में सिद्ध होता है। यह सर्किट पिछले दो अल्ट्रासोनिक अवधारणाओं की तुलना में बेहतर कई सुविधाएँ प्रदान करता है।

सबसे पहले, IC 567 का इन-बिल्ट थरथरानवाला 1 Hz से कम और 500 किलोहर्ट्ज़ से अधिक के साथ एक अविश्वसनीय रूप से बड़े आवृत्ति स्पेक्ट्रम के भीतर काम करने के लिए विकसित किया गया है। पिन 5 पर जनरेटर का आउटपुट तरंग, अपने प्रदर्शन रेंज के माध्यम से उत्कृष्ट समरूपता प्रदर्शित करता है।

जेनरेटर अतिरिक्त रूप से अन्य दो सर्किटों की तुलना में बढ़ा हुआ उत्पादन देता है, इस कारण से कि आउटपुट को पीजो ट्वीटर (SPKR1) प्रतिबाधा के बहुत करीब से मिलान किया जाता है।

सर्किट के आउटपुट को लगभग 10 kHz से 100 kHz से अधिक तक ट्विक किया जा सकता है पोटेंशियोमीटर के साथ काम करना R5। ट्रांजिस्टर Q1 को 567 के आउटपुट अलाउड के साथ-साथ आउटपुट-एम्पलीफायर सर्किट को ड्राइव करने के लिए रखा जाता है, जो ट्रांजिस्टर Q2 और Q3 का उपयोग करके बनाया जाता है। सर्किट को आईसी के पिन 7 कनेक्शन को तोड़कर और श्रृंखला में एक स्विच कुंजी डालकर एक अल्ट्रासोनिक cw ट्रांसमीटर में बदला जा सकता है।

उस स्थिति में, आपको संकेतों को सुनने के लिए अल्ट्रासोनिक रिसीवर के कुछ रूप की आवश्यकता होगी और यही वह है जो हम अपने अगले सर्किट में चर्चा करने जा रहे हैं।

4) अल्ट्रासोनिक रिसीवर सर्किट

यह ट्यून करने योग्य IC 567 अल्ट्रासोनिक रिसीवर के साथ जोड़ा जा सकता है
सर्वोत्तम परिणामों के लिए एलएम 567 अल्ट्रासोनिक ट्रांसमीटर समझाया।

567 पीएलएल आईसी का उपयोग करके एक अल्ट्रासोनिक रिसीवर सर्किट जिसमें एक आवृत्ति ट्यूनिंग क्षमता होती है, जो उपरोक्त आरेख में दिखाया गया है। IC का ट्यूनेबल ऑसिलेटर सर्किट पहले के जेनरेटर सर्किट के समान है, और ठीक उसी रेंज की फ्रीक्वेंसी को हैंडल करता है। आईसी के पिन 8 डिटेक्टर पिन पर एक एलईडी लगाई जाती है, जो जल्दी ही पता लगाए गए संकेतों को इंगित करता है।

ट्रांजिस्टर Q1 को पीजो डिवाइस द्वारा ज्ञात मिनट अल्ट्रासोनिक संकेतों को बढ़ाना और उन्हें PLL पर आगे बढ़ाने के लिए तैनात किया गया है।

टेस्ट कैसे करें

अल्ट्रासोनिक कामकाज का परीक्षण करने के लिए, आईसी 567 अल्ट्रासोनिक जनरेटर सर्किट पर स्विच करें और पूरे क्षेत्र में ट्रांसमीटर पीजो को स्थानांतरित करें। न्यूनतम सेटिंग के साथ शुरुआत करें, R5 बिट को अच्छे से ट्यून करें जब तक कि आप स्पीकर से कुछ भी सुनने में असमर्थ हों। यह आपके कान की संवेदनशीलता को उच्च-आवृत्ति पर निर्भर करते हुए, सर्किट की आउटपुट आवृत्ति को लगभग 16 और 20 kHz तक ठीक कर देना चाहिए।

अब, अल्ट्रासोनिक रिसीवर सर्किट पर स्विच करें और अपने पीजो ट्रांसड्यूसर को जनरेटर के स्पीकर से लगभग 12 इंच की दूरी पर रखें, हालांकि ठीक उसी दिशा में इसका उपयोग किया जा रहा है। न्यूनतम आवृत्ति बिंदु (जो पॉट की अधिकतम प्रतिरोध सीमा से मेल खाती है) से शुरू होकर, आर 5 के माध्यम से रिसीवर को समायोजित करें, और जब तक कि रिसीवर की एलईडी को केवल रोशन न दिखाई दे, तब तक आवृत्ति को थोड़ा बढ़ाएं।

यदि आप रिसीवर को ट्रांसमीटर आउटपुट सिग्नल पर प्रतिक्रिया नहीं दे रहे हैं, तो रिसीवर के पीज़ो को जनरेटर के स्पीकर को सटीक रूप से लक्षित करने का प्रयास करें और इसे लगातार करें। जैसे ही रिसीवर सिग्नल और एलईडी लाइट का पता लगाता है, दो टीएक्स / आरएक्स पाइजो को कम से कम दस फीट दूर ले जाएं और फिर से ठीक ट्यूनिंग शुरू करें।

एक बार जब आप पाते हैं कि सभी संतोषजनक प्रदर्शन कर रहे हैं, तो आप ट्रांसमीटर की संलग्न टेलीग्राफ कुंजी (पिन 7 पर वैकल्पिक) का उपयोग कर सकते हैं और रिसीवर पर एलईडी प्रतिक्रिया की जांच कर सकते हैं।

LED को डॉट-एंड-डैश स्टाइल में फ्लैश करके इसका जवाब देना चाहिए क्योंकि टेलिग्राफ की का उपयोग करके आपके द्वारा टैप किया गया है। इस अल्ट्रासोनिक जनरेटर / रिसीवर सेट का एक अतिरिक्त अनुप्रयोग एक सीधा बर्गलर अलार्म सेंसर के रूप में हो सकता है।

रिसीवर के LM567 के पिन 8 और बैटरी के पॉजिटिव पोल में 5 वी रिले संलग्न करें। Tx और Rx पीजो उपकरणों को लगभग एक फुट अलग रखें और एक ही रास्ते पर ध्यान केंद्रित करें, लेकिन किसी भी पास की वस्तु से स्पष्ट न हो।

यदि कोई व्यक्ति वक्ताओं की एक जोड़ी के सामने और पास में जाता है, तो अल्ट्रासोनिक आवृत्ति को चालू करने के लिए रिसीवर के रिले को ट्रिगर करने पर वापस प्रतिबिंबित किया जाएगा। रिले के आउटपुट संपर्कों को अलार्म या मोहिनी डिवाइस पर स्विच करने के लिए लागू किया जा सकता है।

5) अत्यधिक संवेदनशील अल्ट्रासोनिक रिसीवर सर्किट

अंतिम अल्ट्रासोनिक रिसीवर सर्किट डिजाइन वास्तव में एक अत्यंत संवेदनशील अल्ट्रासोनिक रिसीवर है जो आसानी से अल्ट्रासोनिक आवृत्ति रेंज के भीतर लगभग कुछ भी उठा सकता है। आप संभवतः कीड़े, चमगादड़ संचार, इंजन आदि को सुन सकते हैं, विचार का उपयोग उच्च गुणवत्ता वाले अल्ट्रासोनिक सिस्टम विकसित करने के लिए ऊपर वर्णित अल्ट्रासोनिक जनरेटर के साथ संयोजन में भी किया जा सकता है।

डिजाइन, सीधे रूपांतरण के सिद्धांत का उपयोग करके काम करता है। ट्रांजिस्टर Q1 और Q2 पीजो स्पीकर द्वारा ज्ञात अल्ट्रासोनिक संकेतों को बढ़ावा देते हैं। Q2 के कलेक्टर आउटपुट का उपयोग JFET (Q3) इनपुट को चलाने के लिए किया जाता है, जिसे उत्पाद-डिटेक्टर सर्किट की तरह देखा जा सकता है।

इस अवधारणा में PLL (U1) चरण को एक ट्यून करने योग्य हेटेरोडाइन ऑसिलेटर की तरह नियोजित किया जाता है जो अतिरिक्त रूप से JFET डिटेक्टर सर्किट के इनपुट को फीड करता है। आवक अल्ट्रासोनिक संकेत एक राशि और अंतर आवृत्ति पैदा करने वाले हेटेरोडायने-ऑसिलेटर की आवृत्ति के साथ जोड़ती है।

उच्च आवृत्ति तत्व को C3, R8 और C6 घटक नेटवर्क के माध्यम से फ़िल्टर किया जाता है। बचे हुए कम आवृत्ति आउटपुट को LM386 ऑडियो एम्पलीफायर इनपुट में प्रवेश करने की अनुमति है। एक स्पीकर या हेडफ़ोन को सर्किट के ऑडियो आउटपुट से जोड़ा जा सकता है।

6) 20 kHz रेंज से अधिक की ध्वनि सुनने के लिए एक और अल्ट्रासोनिक रिसीवर सर्किट

हमारे कान की फ्रीक्वेंसी डिटेक्शन रेंज शायद ही 13 kHz फ्रीक्वेंसी तक हो। अल्ट्रासाउंड डिटेक्टर का कार्य इस सीमा को हराने के लिए है, उदाहरण के लिए कुत्ते के सीटी के लिए उच्च आवृत्ति शोर की आवृत्ति को स्विच करके, मुश्किल से श्रव्य गैस लीक, बल्ले से खून बह रहा है, और उदाहरण के लिए कई कृत्रिम अल्ट्रासोनिक ध्वनियों को हल्के से एक अखबार पर टैप करना है।

इनपुट ट्रांसड्यूसर द्वारा पता लगाया गया 'अल्ट्रासाउंड' एक उत्पाद डिटेक्टर को बढ़ाया और खिलाया जाता है। बीएफओ स्थिरता बहुत महत्व का नहीं हो सकता है क्योंकि एक दृष्टिवैषी मल्टीविब्रेटर शामिल है। आवश्यक सिग्नल के अंतर के अलावा, सर्किट अतिरिक्त रूप से अपने आप ही बीएफओ सिग्नल उत्पन्न करता है और साथ ही साथ समयावधि भी देता है, जिसे बाद में 4 kHz पर निर्धारित कम पास फिल्टर के अंदर समाप्त किया जाता है।

यहाँ परिणामस्वरूप संकेत अभी तक फिर से हेडफ़ोन के एक सेट को संचालित करने के लिए प्रवर्धित है। सर्किट लगभग 8 मिलीमीटर के साथ काम करता है, इसलिए इसे आसानी से 9 वी सूखी बैटरी से संचालित किया जा सकता है।




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