Cómo hacer un circuito de medidor de vibraciones para detectar la fuerza de las vibraciones

Cómo hacer un circuito de medidor de vibraciones para detectar la fuerza de las vibraciones

El artículo analiza un par de circuitos medidores detectores de vibraciones simples que usan transistores y también con un IC para obtener una secuencia de LED de gráfico de barras para las indicaciones de nivel. El LED del gráfico de barras se puede calibrar y utilizar para medir la fuerza de la vibración.

circuito detector de vibraciones simple

Introducción

Ya sea que se trate de un camión acelerando sobre la carretera, o un avión rugiendo por el cielo, o si es un golpe en la puerta o el ronroneo del gato o simplemente los latidos de su corazón, el circuito detector de nivel de vibración explicado aquí los detectará a todos y se convertirá en hermosos secuenciación de indicaciones de gráfico de barras de luz LED.

El número de LED encendidos en el gráfico de barras en un instante en particular indica la magnitud de la fuerza de vibración en ese instante en particular.



¿Qué es la vibración?

La vibración no es más que el rumor del aire debido a una fuerza correspondiente generada por un medio externo. Por ejemplo, cuando hablamos, nuestras cuerdas vocales vibran y generan los correspondientes patrones de perturbación en el aire circundante.

Cuando estas vibraciones del aire entran en nuestro oído, nuestro tímpano también vibra a la misma frecuencia haciéndolo audible para nuestros respectivos órganos sensoriales.

Las vibraciones más fuertes tienen un impacto más fuerte en nuestros sentidos y, por lo tanto, las escuchamos más fuerte en comparación con otros niveles de sonido.

El tono de una vibración también se convierte en un factor importante para determinar su naturaleza y fuerza. El tono y la frecuencia son probablemente los dos factores que hacen que una información de vibración particular sea más distinta con sus especificaciones técnicas.

Por ejemplo, un silbido puede ser agudo y puede llegar a distancias más largas, pero el sonido de un molinillo mezclador que es mucho más fuerte no llegará a distancias más largas.

Aunque nuestro oído está equipado con capacidades de detección bastante impresionantes, estos órganos no pueden decirle la magnitud exacta de una fuerza de vibración en particular.

Usando solo transistores

detector de vibraciones mediante transistor y relé

El diagrama que se muestra arriba funciona de manera muy eficiente como un simple sensor de vibración transistorizado. Percibirá incluso el más mínimo sonido del entorno o de la superficie sobre la que está instalado.

C2 permite un período de retardo para el relé para que el relé permanezca activado durante algún tiempo en cada detección. El valor de C2 podría ajustarse para desactivar el retardo deseado en la operación del relé.

El relé se puede conectar con un sistema de alarma si el circuito está destinado a ser utilizado como una alarma operada por vibración o una alarma de puerta, etc.

Lista de partes

  • R1 = 4k7
  • R2 = 33k
  • R3 = 2M2
  • R4 = 22K
  • R5 = 470 OHMIOS
  • R6 = 4k7
  • C1 = 0,1 uF
  • C2 = 4,7 uF / 25 V
  • T1, T2 = BC547
  • T3 = BC557
  • D1 = 1N4007
  • Relé = voltaje de la bobina según el voltaje de suministro y clasificación de contacto según las especificaciones de carga
  • Mic = MIC de condensador electret.

Circuito detector de vibraciones que funciona con LM3915

Se puede construir otro diseño genial usando IC LM3915 para detectar la fuerza de una vibración particular que podría ser emitida por alguna fuente relevante.

El circuito es básicamente un proyecto divertido, que puede ser construido por un niño de la escuela y exhibido en la exposición de la feria de ciencias de la escuela.

El diagrama de circuito a continuación muestra una configuración bastante simple utilizando el IC versátil LM3915 de TEXAS INSTRUMENTS, que solo realiza la función de detectar y mostrar los niveles de vibración.

El pin # 5 del IC es la entrada que detecta las variaciones en el sonido inducido a través de un elemento de micrófono electret.

También se puede probar un transductor piezoeléctrico en lugar de un micrófono. Un elemento transductor piezoeléctrico es un dispositivo simple que se utiliza en zumbadores piezoeléctricos para emitir un sonido agudo cuando se conecta a un circuito generador de frecuencia.

Sin embargo, aquí se usa para una respuesta opuesta, es decir, para detectar una frecuencia en lugar de emitirla.

El ruido de la vibración del sonido que golpea el MIC genera pequeños pulsos eléctricos dentro del dispositivo, o más bien, el dispositivo convierte todas las vibraciones que golpean su superficie en pequeñas señales eléctricas que varían en amplitud, lo que corresponde a la fuerza de las vibraciones impactantes.

Estos diminutos pulsos eléctricos del MIC se amplifican y procesan eficazmente dentro del IC LM3915 y la pantalla LED de secuenciación correspondiente se genera a través de las salidas del IC.

Los LED conectados en las salidas se iluminan en patrones que se ejecutan aleatoriamente desde el punto de inicio hasta el punto final de la matriz, mostrando la información relevante sobre las señales de vibración capturadas.

Este circuito medidor o detector de vibraciones se puede modificar aún más para aplicaciones más serias al incluir una etapa de alarma o una etapa de controlador de relé para activarlos en caso de que se detecte un nivel amenazante de fuerza vibratoria.

La aplicación puede ser especificada por el usuario y, por lo tanto, el presente circuito podría configurarse u optimizarse de numerosas formas diferentes.

El IC necesita una corriente insignificante y, por lo tanto, una batería PP3 de 9V proporcionaría una vida útil suficiente para sostener el circuito, casi para siempre, y esto también hace que la unidad sea muy portátil y se puede instalar en cualquier lugar o grieta deseada.

Aunque el circuito de medidor / detector de vibraciones propuesto anteriormente se tomó de la hoja de datos original, tiene muchos defectos y no producirá resultados satisfactorios hasta que se realicen algunas modificaciones serias.

Recientemente, cuando lo probé, me di cuenta de los inconvenientes que poseía. El diagrama probado y modificado se puede ver a continuación:

medidor de vibraciones simple y eficiente con 10 LED

Videoclip que muestra el funcionamiento del medidor de vibraciones

https://youtu.be/u1_wfHTRzLA

Lista de partes

  • R1 = 5k6
  • R2, R9 = 1K
  • R3 = 3M3
  • R4 = 33 K
  • R5 = 330 OHMIOS
  • R6 = 2K2
  • R7 = 10 K
  • R8 = preajuste de 10K
  • C1 = 0,1 uF
  • C2 = 100 uF / 25 V
  • C3, C4 = 1uF / 25V
  • T1, T2 = BC547
  • T3 = BC557
  • LED = ROJO 5 mm tipo 20mA
  • Mic = MIC de condensador electret.



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