Gépkocsi elektronikus áramköri sztetoszkópok. Elektronikus sztetoszkóp készítése

Bemutatunk egy nagyon egyszerű barkácsolást műszaki sztetoszkóp. A felfüggesztési rendszerek tesztelésére készült, és évek óta használják erre a célra. A szondák neodímium mágnesek formájában készülnek, ragasztott kapacitív mikrofonokkal (elektret). A szenzor epoxiba öntött, így nagyon ellenáll a sérüléseknek, víznek, ugyanakkor kellően merev ahhoz, hogy jól átadja a rezgéseket.

Műszaki sztetoszkóp sematikus diagramja

A jel egy árnyékolt kábelen keresztül minden szondától egy „kapcsolóhoz” kerül, amely kapcsolókat tartalmaz.

A jelet az erősítés változtatásával állítjuk be műveleti erősítő hogy tisztán halljuk a vizsgált tárgyak hangjait. Mindent egy 9 voltos akkumulátor táplál, és néhány évig kitart – ez egy rendkívül energiahatékony rendszer.

A szondák acélelemekre rögzíthetők, mivel a nyél körülbelül 1 cm átmérőjű és körülbelül 5 mm magas neodímium mágnesek felhasználásával készül. A szonda kialakítása a képen látható.

Bárhol felszerelhetők, szem előtt tartva, hogy a csatlakozó kábeleket biztonságosan kell elhelyezni. Felszerelheti őket a felfüggesztő karokra, lengéscsillapítókra, majd az oldalajtón vagy kábelcsatornán keresztül beengedheti őket az autóba.

Az egész készlet olyan szorosan van rögzítve, hogy egyetlen szonda sem lazult el vagy mozdult el annak ellenére, hogy jó sebességgel mozog (fontos a vezetékek helyes elrendezése).

A szondák számozottak és a központi egységen leírt helyekre vannak rögzítve. A teszt során bekapcsolhatja a szondákat, és meghallgathatja egy, kettő vagy hány szonda hangját szeretné hallani.

Ez az egyébként a műszaki gépek építésében és karbantartásában igen elterjedt eszköz az évek során sok érdekes problémára engedett rábukkanni - éppen ezért primitív kialakítása ellenére is publikálást érdemel.

Az autósztetoszkóp nélkülözhetetlen dolog a vezető számára. Ezzel meghallgathatja az autó erőegységeinek munkáját, és hang alapján megtalálhatja lehetséges problémákat. A sztetoszkóp tökéletesen átadja a hang minden aspektusát, még a hangban is megközelíthetetlen helyekre ahol a füled nem ér el. Az automatikus sztetoszkópok nem olcsók, és nem mindenhol árulják őket. Ezért nézzük meg, hogyan készítsünk házi készítésű automatikus sztetoszkópot. Lehetséges, hogy a funkciókat tekintve rosszabb lesz, mint a vásárolt, de ez elegendő a legtöbb hiba diagnosztizálásához.

Mechanikus autosztetoszkóp

Gyártásához nem szükséges speciális alkatrészeket és forrasztást találni elektronikus áramkörök. Úgy tervezték, hogy hallja, mi és hol kopog a motorban, valamint figyelje a csapágyak kopását vagy kenésének hiányát.

Egy egyszerű sztetoszkóp egy közönséges levágott nyakból készül műanyag palack. Minél nagyobb a palack leeresztőnyílása és a műanyag dugója, annál jobban kihalászja a hangrezgéseket. Tehát pontosan a szál vége után (a nyak kitágulása előtt) vágja le az üveg nyakát. A szakadt élt gondosan, a lehető legegyenletesebben kell feldolgozni. Mert rá kell ragasztani egy keskeny műanyag részt, és a nyak és a műanyag között ne legyen rés.

A műanyagnak elég vékonynak és meglehetősen keskenynek kell lennie. Ebben általában az élelmiszereket és a termékeket forrasztják. A kivágott műanyagdarab közepén (a palack nyakának átmérője mentén kör alakúra vágjuk) lyukat készítünk, és behelyezünk egy hosszú, keskeny, 3-4 mm átmérőjű csavart. A csavar fejét együtt kell helyezni belül forgalmi dugók. És a csavar hosszú végének kifelé kell állnia, amely anyával és alátéttel van rögzítve. Az anya meghúzásakor ne vigye túlzásba, nehogy átnyomja a műanyagot. Most a műanyag kört a csavarral ragasztjuk a parafa-nyakhoz.

Ezenkívül magában a palack kupakjában is van egy lyuk, amely a nyaki menetre van csavarva. Ott egy PVC csövet kell ragasztani a cseppentő alól. Ezért a furat átmérőjét a cső átmérőjének megfelelővé kell tenni. Cső helyett gumiszalag megfelelő. A csövet behelyezzük a parafába, és az érintkezési pontot lezárjuk. Válasszon olyan ragasztót, amely nem korrodálja a műanyagot.

Elvileg egy házi készítésű automatikus sztetoszkóp készen áll a használatra. A cső szabad végét a fülre, a csavar végét pedig az autó munkaegységeire helyezik. A csavar eltávolítja a hangokat, a műanyag betét pedig membránként működik. Ezután a hangrezgések a csövön keresztül belépnek a fülbe. Majdnem olyan lett, mint az orvosok, azzal a különbséggel, hogy a hang nem olyan hangzatos, így a sofőr nem fenyeget, hogy megsüketül tőle.

Elektromos auto sztetoszkóp

A házi készítésű elektromos sztetoszkóp a mechanikussal ellentétben képes pontosabban továbbítani a hangrezgéseket. Lehetővé teszi a hangerő és az érzékenység beállítását is. A hangfrekvencia-erősítővel ellátott elektromos sztetoszkóp alapja egy K140UD6 típusú DA1 chip. Két R1 és R2 ellenállás állítja be a mikroáramkör működési módjait. Az erősítés határozza meg az R3 ellenállás ellenállásértékét. A VT2 típusú KT361 és a VT1 típusú KT315 tranzisztorok az emitter követő áramkör szerint vannak csatlakoztatva, ezáltal erősítve az áramkimeneti jelet. A TEM-2 fejhallgató az erősítő terheléseként szolgál. A rezgésérzékelő egy régi lemezjátszó piezokerámia fejéből (B1) készíthető.

A piezo szenzor a vibrációs rezgéseket elektronikus rezgésekké alakítja, amelyeket a DA1 erősítő tovább erősít. Piezoelektromos érzékelőként (B2) használható a ZP-22 vagy ZP-1 piezo-sugárzó elektromos játékokból és órákból. Tökéletesen reprodukálják a 800-3000 Hz-es spektrumú hangfrekvenciákat, amelyek racionálisak az emberi hallásra. Szükség esetén egy további hangfrekvencia-erősítő erősítheti az audiojelet. Ebben az esetben a jel a DA1 műveleti erősítő kimenetéről érkezik. A mikroáramkör sztetoszkóp teste saját belátása szerint elkészíthető. De mint adó hangjelzés fejhallgatóként szolgálnak.

Nemrég az egyik olvasóm, akinek nagyon hálás vagyok, küldött nekem olyan anyagot, ami alapján ezt a cikket megírtam.

Tehát a legtöbbet olcsó módon kap elektronikus sztetoszkóp hogy csináld magad. Nem én csináltam, bevallom. Az alábbiakban azonban több videót is talál, amelyek részletesen bemutatják, hogyan lehet ezt megtenni sztetoszkópfej és mikrofon segítségével. Ez nagyon egyszerű.

Megjegyzem, hogy valójában az eredmény nem egészen egy sztetoszkóp. A videó leírja, hogyan készítsünk mikrofont a szívhez. Használhatja ezt az eszközt szívhang rögzítésére, de nem hallgathatja meg a szívet ezzel az eszközzel. És ne tedd, egy jó hagyományos sztetoszkóp ugyanolyan minőségű hangot ad, mint az elektronikus, ha nem jobb. De ha akarod, hozzátehetsz valamit, és utána meg is hallgathatod. Egy kicsit alább elmondom.

Kicsit hozzáteszem a hangminőséget:
1. Minél jobb lesz a hangminőség, minél jobb a kivett sztetoszkópfej és mikrofon minősége.
2. Ha közvetlenül számítógépre rögzíti a hangot, akkor a felvétel minősége közepes lesz. Jobb, ha audio interfészt használunk, ez egyben hangkártya is, egyben analóg-digitális átalakító is. Ez egy speciális eszköz, amely a hangot digitális kóddá alakítja. A számítógép ront a helyzeten. Az ilyen eszközök érnek valamit, így a zenészek és az audiofilek nagyobb valószínűséggel rendelkeznek velük. Alternatív lehetőség— Felvétel hordozható hangrögzítőre. Szerintem a felvétel minősége jobb lesz, mint PC-n. Például a ZOOM H2N-en. Ezt a modellt használtam, így biztosan állíthatom. Ez a felvevő egy jack csatlakozóval rendelkezik külső mikrofon csatlakoztatásához. Lehetőség van fejhallgató csatlakoztatására is. Ebben az esetben nem csak hangot rögzíthet, hanem hallgathat is. Egyszóval egyszerűbb és jobb is a hang rögzítése hangrögzítővel. Ez a modell - ZOOM H1 - olcsóbb, de illeszkednie kell.

Nagyon jó lehetőség a szív hangjának vizualizálására – írtam le.

Most a hangok elemzésére és feldolgozására szolgáló programokról. Van néhány jó ingyenes lehetőség. Az első az Audacity. Ez erős program hang rögzítésére és feldolgozására. Létezik a Thinklabs Audacity egyszerűsített változata. Íme egy videó szemléltetésül:

A második lehetőség a TwistedWave Online. A program böngészőben működik, és az ingyenes verzióban van néhány korlátozás. Nos, mono fájlokat fogad, és nem hosszabb 5 percnél. Nem kell több.
Miért van szükség ezekre a programokra?
1. A hangvizualizáció sokat segít abban, hogy megértsük, mit is hallunk. Ez az egyik legerősebb auszkultációs tréningeszköz.
2. A hang feldolgozható. Hogyan és miért dolgozza fel? Hasznos és érdekes egy hangszínszabályzó használata bizonyos frekvenciák eltávolítására, mások hangosabbá tételére. Például vágja le a 100 Hz alatti frekvenciákat, és érje el azt a hatást, mintha a membránon keresztül hallgatna. Vagy éppen ellenkezőleg, távolítson el mindent, ami 100 Hz felett van, és élvezze a tölcséren keresztüli hallgatás hatását. Vagy keressen egy olyan tartományt, ahol érdekes hangzás van, és tegye hangosabbá, észrevehetőbbé.

Van egy szám szakmai programok. Nagyon szeretem a TRIUMPH by AUDIOFILE-t.

Nem tudom, hogyan kell sztetoszkópot iPhone-hoz csatlakoztatni. Úgy tűnik, van jó program fonokardiográfiához Thinklabs Stethoscope App, de évek óta nem tudtam sztetoszkópot csatlakoztatni ehhez a programhoz. Ugyanezt nem tudom elmondani az Androidról.

Egy egyszerű és elterjedt orvostechnikai eszköz jól ismert, hagyományosan és általában szinte minden háziorvos nyakában lóg – ez sztetofonendoszkóp, gyakran egyszerűen csak fonendoszkóp vagy sztetoszkóp. Hallgathatják a szívet és a tüdőt, vagy ha szükséges, bármelyiket mechanikus eszköz munkája során pl. szerszámgép, motor stb. Hasznos készülék.

De... Az orvosokon és a szerelőkön kívül sajnos ugyanazt a csodálatos akusztikus eszközt használják sikeresen azok, akik irodákban, magánházakban, lakásokban falat, padlót és mennyezetet hallgatnak. Őket azonban egyáltalán NEM a falak érdeklik, hanem az, ami a fal MÖGÖTT van.

És ezt nem csak abból a célból teszik, hogy szomszédaiktól megtudják egy újabb családi botrány részleteit...

Az ilyen kíváncsiság különösen könnyen kielégíthető a falak, valamint a padlók, mennyezetek stb. vasbeton panelekből készült. Bár meg kell jegyezni, még a téglafalak sem mindig megbízható akadályok egy ilyen akusztikus és nem elektronikus információszerzési módszer előtt.

Mellesleg, az orvosok között nincsenek barátok - egy ilyen egyszerű és jól ismert eszköz, mint a ... egy üvegpohár, megteszi. A vékony üveg jó akusztikus rezonátor. Használata jobb, kényelmesebb és kényelmesebb, mint mozdulatlanul a falhoz ülni, egyszerűen rányomni egy kíváncsi fület. Persze pohárral kellemesebb: végül is műszaki eszköz, bár a már megszokott elektronika nélkül.

Azonban meg kell jegyezni, hogy a tea egy pohárban jobb, mint a fül.

A fent említett akusztikus eszközök - fonendoszkóp és rezonátorüveg - jó hatást adnak, de természetesen jobb a fonendoszkóp. Az ilyen eszközök azonban megkövetelik a „felhasználó” állandó jelenlétét, ami bizonyos nehézségeket okoz, és bizonyos korlátozásokat vezet be az információszerzés ezen módjában.

Sajnos az értékes információk birtokosai számára ez a probléma meglehetősen egyszerű és viszonylag olcsó megoldást kínál.

A rezgésérzékeny elemek mikrofonként való használatáról beszélünk - piezokristályok. Ezek lehetnek piezoelektromos elemek, például hagyományos hangszedőkből a játékosok számára, amelyek már elavultak, bakelitlemezek- GZP-308 stb. Ezek lehetnek piezo-sugárzók, például elektronikus órákból, játékokból stb. - ZP-1, ZP-22 stb.

Az ilyen elemek és a megfelelő bemeneti impedanciájú érzékeny, alacsony zajszintű erősítők (ULF) (1-3. ábra) használatával megteheti anélkül, hogy a fülét a falhoz húzná - közvetlenül, üvegen keresztül vagy fonendoszkóp segítségével. Ezen elemek képességeinek megvalósításához egy ilyen kristályt epoxi ragasztóval kell a falhoz ragasztani, és rövid vezetékekkel csatlakoztatni kell az erősítőhöz. Kiderül, hogy egy készülék jó minőségi jellemzők- mikrofon-sztetoszkóp. Kiderül vasbeton falak ban ben panelház, valamint vékony téglából készültek, nagyon jól továbbítják a hangokat Szomszédos szobákés ne zavarja a hangos információszerzés e módszerét.

A sztetoszkóp mikrofonok részeként jobb nagy és lapos piezokristályokat használni.

Egyszerű sztetoszkópok sémái az operációs rendszerben

Az 1. ábra egy egyszerű és kettős tápegység diagramját mutatja. A jelforrás egy piezoelektromos elem vagy egy piezoelektromos emitter. Mikrofon-sztetoszkóp.

Az R4С4, С2, С3 ULF stabilitást biztosít (HF-en). A C2, SZ kondenzátorokat a lehető legközelebb kell elhelyezni az operációs rendszerhez.

1. ábra. Egyszerű VLF áramkör nagy bemeneti impedanciával és bipoláris tápegységgel. (Mikrofon-sztetoszkóp).

Az 1. ábrán látható áramkör elemei:

• R3 = 1 m-2 m, R4 = 10;
• C1 = 0,1 uF - 1,0 uF, C2 = 0,1 uF - 0,3 uF, C3 = 0,1 uF - 0,3 uF, C4 = 0,1 uF;
• A1 - OU - 140UD12, 140UD20, 140UD8 vagy bármely más OU belső korrekcióval;
• V2 - piezo emitter ZP-1, ZP-22 vagy hasonló.
• T - TM-2A vagy hasonló.

A 2. ábra mutatja egyszerű ULF áramkör nagy bemeneti impedanciávalés egy tápegység. A jelforrás egy piezoelektromos elem vagy egy piezoelektromos emitter. Mikrofon-sztetoszkóp.

Az R4С4, С2 ULF stabilitást biztosít (HF-en). A C2 kondenzátort a lehető legközelebb kell elhelyezni a műveleti erősítőhöz.

Rizs. 2. Egy egyszerű ULF vázlata nagy bemeneti impedanciával és egypólusú tápegységgel. (Mikrofon-sztetoszkóp).

A 2. ábrán látható áramkör elemei:

• R1=100k-1m (hangerőszabályzó),
• R2=10k-20k (érzékenység beállítás),
• R3=1m-2m, R4=10, R5=136=1m-2m;
• C1 = 0,1 μF - 1,0 μF, C2 \u003d 0,1 μF - 0,3 μF,
• C3 - nincs jelen, C4 = 0,1 uF, C5 = 0,1 uF-1.OmkF;
• T1, T2 - KT3102, KT3107 vagy KT315, KT361, vagy hasonló komplementer (párosított) tranzisztorok;
• B1 - GZP-308, PE-1 vagy hasonló piezoelektromos elem;
• T - TM-2A vagy hasonló.

A 3. ábra mutatja a diagramot ULF nagy bemeneti impedanciával, kettős tápegység és frekvencia válasz korrektor. A jelforrás egy piezoelektromos elem vagy egy piezoelektromos emitter. Mikrofon-sztetoszkóp kellően magas paraméterekkel!

Az ULF első fokozata (A1 műveleti erősítő) biztosítja a jel előzetes erősítését és a frekvenciaválasz-korrektorral (hangblokk vagy hangszínszabályzó) való koordinációt. A korrektor és a hangerőszabályzó után a jel az A2 és T1 és T2 műveleti erősítőn lévő végerősítőbe kerül. A kimeneten - egy telefon vagy egy dinamikus hangszóró (T1 és T2 - KT502 és KT503).

Az R8С4, С5, С6, С7, С8 ULF stabilitást biztosít (HF-en). A C5, C6, C7, C8 kondenzátorokat a lehető legközelebb kell elhelyezni a műveleti erősítőhöz. A C2, R5 galvanikus leválasztást biztosít az A2 műveleti erősítő és az előző áramkör között. Ez minimálisra csökkenti a nulla kiegyensúlyozatlanságot az A2 műveleti erősítő kimenetén.

Az érzékelő egy árnyékolt vezetékkel csatlakozik az ULF-hez.

Rizs. 3. Egy egyszerű ULF vázlata nagy bemeneti impedanciával, bipoláris tápegységgel és frekvenciamenet korrektorral. (Mikrofon-sztetoszkóp).

A 3. ábrán látható áramkör elemei:

• R1=100k-1m, R2=10k-20k (érzékenység beállítás),
• R3 = 100-200 ezer,
• R4=5k-100k (hangerőszabályzó),
• R5=100k-1 m (R5>>R4),
• R6=10k-20k (érzékenység beállítás),
• R7=100k-200k, R8=10;
• C1=0.1uF-1.0uF, C2=0.1uF-1.0uF, C3=0.1uF-1.0uF,
• C4=0,1uF, C5=0,1uF-0,3uF, C6=0,1uF-0,3uF,
• A1 - OU - 140UD8, 140UD12, 140UD20 vagy bármely más OU belső korrekcióval (kívánatos) és tipikus zárványban;
• T1, T2 - KT3102, KT3107 vagy KT315, KT361, vagy hasonló komplementer (párosított) tranzisztorok;
• B1 - GZP-308, PE-1 vagy hasonló piezoelektromos elem;
• B2 - piezoelektromos radiátor ZP-1, ZP-22 vagy hasonló;
• T - TM-2A vagy hasonló.

Ugyanez a kísérlet megismételhető, de azzal ablaküveg. Ebben az esetben a piezokristály az üveghez kapcsolódik. Ugyanakkor a lopakodás érdekében a piezokristályt a kerethez közel rögzítik az üveghez! Utca felől rögzítheti az üveghez. Ugyanakkor mindent hallhat, ami a szobában történik.

Nem rossz hallani akkor sem, ha dupla keret esetén a külső üvegre rögzíted a kristályt. Még a dupla keret sem véd teljesen! És el lehet hinni, hogy piezokristály használatakor viszonylag nagy terület(1-2 nm), egy alacsony zajszintű és érzékeny erősítő, a hang elég hangos és tiszta lesz.

Hasonló kísérlet végezhető táblázattal is. Kiderült, hogy egy hagyományos, piezokristályos forgácslap asztal kiváló mikrofon lehet, amely biztosítja jó minőségű hang. Több terület az általában forgácslap alapú asztal felülete jobb hangminőséget biztosít.

Sztetoszkóp távérzékelővel

Ezekhez a kísérletekhez a kristályt az erősítővel összekötő vezetéket természetesen árnyékolni kell. 50 cm-nél hosszabb hossznál jobb alacsony zajszintű erősítőt használni differenciál bemenettel (4. ábra).

A 4. (a) ábra egy differenciál bemenettel, nagy bemeneti impedanciával, kettős tápegységgel és frekvenciamenet-korrektorral rendelkező ULF áramkört mutat.

A jelforrás egy piezoelektromos elem vagy egy piezoelektromos emitter. Mikrofon-sztetoszkóp kellően magas paraméterekkel! Az ULF első fokozata (op-amp A1) biztosítja a jel előzetes erősítését, ha az interferencia közös módusú összetevője gyengül, valamint koordinációt biztosít a frekvenciaválasz-korrektorral (hangszabályzók és hangszínszabályzók).

Az AFC korrektor és az azt követő hangerőszabályozás után a jel az A2 és T1 és T2 műveleti erősítőn lévő végerősítőbe kerül. A kimeneten - egy telefon vagy egy dinamikus hangszóró (T1 és T2 - KT502 és KT503). Az R8С4, С5, С6, С7, С8 ULF stabilitást biztosít.

A C5, C6, C7, C8 kondenzátorokat a lehető legközelebb kell elhelyezni a műveleti erősítőhöz. A C2, 135 galvanikus leválasztást biztosít az A2 műveleti erősítő és az előző áramkör között. Ez minimálisra csökkenti a nulla kiegyensúlyozatlanságot az A2 műveleti erősítő kimenetén.

A differenciálerősítő megfelelő működéséhez az R1=R2, R3=R4 (pontosabban R3/R1=R4/R2) feltételt maximális pontossággal (1%, 0,1% stb.) kell teljesíteni: minél pontosabb, annál jobb.

A szükséges egyensúly biztosítása érdekében az egyik ellenállást javasolt változtathatóvá tenni, ilyen változtatható ellenállásként célszerű nagy pontosságú trimmer ellenállást használni belső sebességváltóval. Az érzékelő a képernyőn található csavart érpár segítségével csatlakozik az ULF-hez.

4. ábra. Egy egyszerű ULF áramkör nagy bemeneti impedanciával, differenciál bemenettel, 2 pólusú tápegységgel, frekvencia-jel-korrektorral (a) és távoli piezo érzékelő csatlakozással (b). (Mikrofon-sztetoszkóp).

Az áramkör elemei a 4. ábrán, a:

• R1 = R2 = 100 000-500 000, RZ = R4 = 1 m-5 m,
• R0=5k-100k (hangerőszabályzó),
• R5=100k-1 m (R5<
• R6=10k-20k (érzékenység beállítás), R7=100k-200k, R8=10;
• C1 - nincs, C2 = 0,1 uF - 1,0 uF, C3 = 0,1 uF - 1,0 uF,
• C4=0,1uF, C5=0,1uF-0,3uF, C6=0,1uF-0,3uF,
• C7=0,1uF-0,3uF, C8=0,1uF-0,3uF;
• A1 - OU - 140UD8, 140UD12, 140UD20 vagy bármely más OU belső korrekcióval (kívánatos) és tipikus zárványban;
• T1, T2 - KT3102, KT3107 vagy KT315, KT361, vagy hasonló komplementer (párosított) tranzisztorok;
• B1 - GZP-308, PE-1 vagy hasonló piezoelektromos elem;
• B2 - piezoelektromos radiátor ZP-1, ZP-22 vagy hasonló;
• T - TM-2A vagy hasonló.

A 4. (6) ábra egy távoli piezoelektromos érzékelő (piezoelektromos elem vagy piezoelektromos emitter) csatlakoztatásának diagramja egy differenciális bemenettel és nagy bemeneti ellenállású - ULF - erősítőhöz, amelynek áramköre a 4. (a) ábrán látható.

Következtetés

Olyan technikát használ, amelyet „térdre” szerelnek össze. Egyszerű és olcsó! És gyakran nagyon hatékony!

És nem igényel magas szintű elektronikai végzettséget!

A fonendoszkóp vagy a rezonátorüveg helyett elektronikus eszközök alkalmazása nemcsak a jelenlét problémájának megoldását teszi lehetővé, hanem lehetővé teszi például az adatok rögzítését magnóra, távvezérlést stb.

FIGYELEM! Minden információ tájékoztatást és a lehetőségek megértését, valamint a kísérletek és a szükséges védőintézkedések megtételét szolgálja.

Irodalom: Rudomedov E.A., Rudometov V.E. - Elektronika és kémszenvedélyek-3.