Դեմքի հպման ազդանշան. 4 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Մեր դեմքին դիպչելը Covid-19- ի նման վիրուսներով ինքներս մեզ վարակելու ամենատարածված միջոցներից մեկն է: 2015 թվականին կատարված ակադեմիական հետազոտությունը (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25637115) պարզել է, որ մենք ժամում միջինը 23 անգամ դիպչում ենք մեր դեմքերին: Ես որոշեցի նախագծել էժան և ցածր էներգիայի սարք, որը կզգուշացներ ձեզ ամեն անգամ, երբ պատրաստվում եք դիպչել ձեր դեմքին: Այս կոպիտ նախատիպը կարող է շատ հեշտությամբ զտվել, և չնայած դուք դժվար թե ցանկանաք այն ամբողջ օրը հագնել, բայց դա կարող է լավ միջոց լինել ձեզ մարզելու համար ՝ նվազեցնելու դեմքի հպումը և, հետևաբար, նվազեցնելու վիրուսի տարածումը:

Շարժման զգայարանների շատ ձևեր օգտագործում են արագացուցիչներ կամ պատկերի մշակում: Սրանք համեմատաբար թանկ են, պահանջում են շարունակական էներգիա և, հետևաբար, նաև համեմատաբար մեծ մարտկոց: Ես ուզում էի սարք սարքել, որը էներգիա է սպառում միայն այն ժամանակ, երբ վարքագիծը խթանում է այն, և որը կարելի է պատրաստել տանը 10 դոլարից պակաս գնով:

Սարքն ունի երեք մաս: Վզնոց և երկու փոքր առաձգական ժապավեն յուրաքանչյուր դաստակի վրա: Այն օգտագործում է այն սկզբունքը, որ մետաղալարի կծիկի մոտ շարժվող մագնիսը էլեկտրական հոսանք է առաջացնում մետաղալարում: Երբ ձեռքը շարժվում է դեպի դեմքը, դաստակի մագնիսը փոքր լարվածություն է առաջացնում կծիկի վրայով: Սա ուժեղացված է, և եթե այն գերազանցում է որոշակի շեմը, այն միանում է մի փոքր ազդանշանի վրա:

Պարագաներ

• 100 - 200 մետր էլեկտրամագնիսական մետաղալար: Շատ մետաղալարեր չափազանց հաստ են: Էլեկտրամագնիսական մետաղալարերը մեկուսացված են լաքի շատ նուրբ շերտով, որպեսզի դուք կարողանաք շատ պտույտներ կատարել կծիկի մեջ ՝ միևնույն ժամանակ պահպանելով այն համեմատաբար փոքր և թեթև: Ես օգտագործեցի 34 AWG - որը մոտ 0.15 մմ տրամագիծ ունի
• Մալուխային կապեր կամ վաճառքի ժապավեն
• Supplyածր էներգիայի մեկ մատակարարման op-amp. Այն պետք է կարողանա աշխատել 3 Վ լարման դեպքում: Ես օգտագործել եմ Microchip MCP601:
• 2 դիմադրություն (1 Մ, 2 Կ)
• 2K հարմարվողական դիմադրություն
• 3 - 5 Վ պիեզո ազդանշան
• Basicանկացած հիմնական npn տրանզիստոր (ես օգտագործել եմ 2N3904)
• Որոշ veroboard
• CR2032 (կամ ցանկացած 3V մետաղադրամ բջջային մարտկոց)
• 2 փոքր հզոր մագնիսներ
• 2 հաստ ռետինե ժապավեն կամ սեղմման օժանդակ նյութ (ինչպես սեղմման գուլպաներ)

Քայլ 1: Քամեք ոլորանը

Կծիկը պետք է լինի մեկ անընդմեջ մետաղալար, այնպես որ, ցավոք, այն չի կարող կարվել և չկախվել մանյակի պես: Հետևաբար, կարևոր է, որ կծիկի տրամագիծը բավականաչափ մեծ լինի, որպեսզի այն գլխիցդ անցնի: Ես իմը փաթաթեցի շուրջ 23 սմ (9 դյույմ) տրամագծով շրջանաձև նախկին (աղբի թղթի զամբյուղ) շուրջը: Որքան շատ շրջադարձեր, այնքան լավ: Ես կորցրեցի հաշիվը, թե քանիսն էի պատրաստում, բայց վերջում էլեկտրական դիմադրությունը փորձարկելով ՝ կարծում եմ, որ ավարտեցի մոտ 150 պտույտ:

Նրբորեն վերցրեք կծիկը նախկինից և ամրացրեք կծիկը մալուխային կապերով կամ ժապավենով: Կարևոր է չխախտել նուրբ էլեկտրամոնտաժային մետաղալարերից որևէ մեկը, քանի որ վերանորոգումը գրեթե անհնար կլինի: Երբ կծիկն ամրացված է, գտեք մետաղալարերի երկու ծայրերը և հեռացրեք լաքը յուրաքանչյուր ծայրից վերջին սմ -ից (վերջին կես դյույմ): Ես դա արեցի `լաքը եռակցման երկաթով հալեցնելով (տես կից տեսանյութը):

Կտտացրեք այստեղ ՝ տեսանյութը տեսնելու համար, թե ինչպես կարելի է մերկացնել էլեկտրալարերը

Այս ծայրերը կարելի է նրբորեն զոդել ձեր դետեկտորի տպատախտակին: Իմ նախատիպի համար ես ծայրերը կպցրեցի առանձին veroboard- ի մի փոքր կտորի `վարդակի վերնագրով, որպեսզի կարողանամ օգտագործել փորձեր և օգտագործել jumper մալուխներ` դրանք միացնելու տարբեր սխեմաների նախագծերին:

Քայլ 2. Կառուցեք դետեկտորի սխեման

Սխեմատիկ և վերջնական սխեման ներկայացված է վերևում:

Ես օգտագործում եմ op ուժեղացուցիչ ոչ շրջադարձային կազմաձևում ՝ կծիկի վրա առաջացած շատ փոքր լարման ուժեղացման համար: Այս ուժեղացուցիչի շահույթը R1 և R2 դիմադրությունների հարաբերակցությունն է: Այն պետք է բավականաչափ բարձր լինի ՝ մագնիսը հայտնաբերելու համար, երբ այն կծիկի եզրից մոտ 10 սմ է շարժվում համեմատաբար դանդաղ (մոտ 20-30 սմ/վրկ), բայց եթե այն չափազանց զգայուն եք դարձնում, ապա այն կարող է անկայուն դառնալ, և զնգոցը անընդհատ կհնչի. Քանի որ օպտիմալ թիվը կախված կլինի ձեր կառուցած իրական կծիկից և օգտագործած մագնիսից, խորհուրդ եմ տալիս կառուցել շրջանը փոփոխական ռեզիստորով, որը կարող է սահմանվել մինչև 2K ցանկացած արժեքի: Իմ նախատիպում ես գտա, որ մոտավորապես 1.5K արժեքը լավ է աշխատում:

Քանի որ կծիկը նաև կվերցնի տարբեր հաճախությունների թափառող ռադիոալիքներ, ես ներառեցի կոնդենսատոր R1- ով: Սա գործում է ցածր անցման ֆիլտրի նման: Մի քանի հերցից բարձր ցանկացած հաճախականությունների դեպքում այս կոնդենսատորի ռեակտիվությունը շատ ավելի փոքր է, քան R1 արժեքը, ուստի ուժեղացումն ընկնում է:

Քանի որ շահույթը այնքան բարձր է, op ուժեղացուցիչի ելքը իսկապես կլինի միայն «միացված» (3 Վ) կամ «անջատված» (0 Վ): Սկզբում քանի որ MCP601- ը կարող էր թողնել 20 մԱ, ես մտածեցի, որ այն կարող է ուղղակիորեն վարել պիեզո ազդանշան (դրանք աշխատելու համար պահանջում են ընդամենը մի քանի մԱ): Այնուամենայնիվ, ես պարզեցի, որ op ուժեղացուցիչը դժվարանում էր այն ուղիղ քշել, հավանաբար ազդանշանի հզորության պատճառով: Ես դա լուծեցի ՝ դիմադրության միջոցով ելքի ելքը սնուցելով npn տրանզիստորով, որը գործում է անջատիչի պես: R3- ը ընտրված է `համոզվելու համար, որ տրանզիստորը լիովին միացված է, երբ Op ուժեղացուցիչից ելքը 3 Վ է: Իդեալականորեն էներգիայի սպառումը նվազագույնի հասցնելու համար դա պետք է լինի այնքան, որքան կարող եք, և միևնույն ժամանակ համոզվեք, որ տրանզիստորը միացված է: Ես ընտրել եմ 5K- ն ՝ ապահովելու համար, որ այս սխեման պետք է աշխատի գրեթե ցանկացած հանրաճանաչ npn տրանզիստորի հետ:

Վերջնական բանը, որն անհրաժեշտ է, մարտկոցն է: Ես կարողացա հաջողությամբ գործարկել իմ նախատիպը 3V մետաղադրամով մարտկոցով, բայց այն նույնիսկ ավելի զգայուն և արդյունավետ էր մի փոքր ավելի բարձր լարման դեպքում, ուստի, եթե կարողանաք գտնել մի փոքր li -poly մարտկոց (3.7V), խորհուրդ կտայի օգտագործել այն:

Քայլ 3. Կատարեք դաստակի ժապավեններ

Եթե մագնիսը կրում են յուրաքանչյուր ձեռքի մոտ, ապա ձեռքը դեպի դեմքը բարձրացնելու գործողությունը կհանգեցնի բզզոցի: Ես որոշեցի երկու դաստակի ժապավեն ստեղծել առաձգական աջակցության գուլպաների նյութով և դրանք օգտագործեցի երկու փոքր մագնիս պահելու համար իմ դաստակում: Կարող եք նաև փորձարկել մագնիսական օղակը յուրաքանչյուր ձեռքի մեկ մատի վրա:

Ինդուկցիոն հոսանքը հոսում է մեկ ուղղությամբ կծիկի շուրջը, երբ մագնիսը մտնում է կծիկի շրջան և հակառակ ուղղությամբ, երբ դուրս է գալիս: Քանի որ նախատիպի սխեման միտումնավոր պարզ է, հոսանքի միայն մեկ ուղղությունը կհանգեցնի բզզոցին: Այսպիսով, այն կշշնջա կամ երբ ձեռքը մոտենա վզնոցին, կամ երբ այն հեռանա: Ակնհայտ է, որ մենք ցանկանում ենք, որ այն բզզվի դեմքի ճանապարհին, և մենք կարող ենք փոխել գեներացվող հոսանքի բևեռականությունը ՝ պտտելով մագնիսը: Այսպիսով փորձարկեք, թե որ կողմից է հնչում բզզոցը, երբ ձեռքը մոտենում է դեմքին և նշեք մագնիսը, որպեսզի հիշեք, որ այն ճիշտ եք կրում:

Քայլ 4: Փորձարկում

Ինդուկցիոն հոսանքի չափը կապված է այն բանի հետ, թե որքան արագ է մագնիսական դաշտը փոխվում կծիկի մոտ: Այսպիսով, ավելի հեշտ է արագ շարժումներ կատարել կծիկի մոտ, քան դանդաղ շարժումները նրանից հեռու: Մի փոքր փորձության և սխալի միջոցով ես կարողացա այն հուսալի աշխատել, երբ մագնիսը տեղափոխեցի մոտ 30 սմ/վ արագությամբ (1 ֆտ/վ) 15 սմ (6 դյույմ) հեռավորության վրա: Մի փոքր ավելի ճշգրտումը դա կբարելավի երկու -երեք գործոնով:

Այս պահին ամեն ինչ մի փոքր կոպիտ է, քանի որ նախատիպը օգտագործում է «անցքով» բաղադրամասեր, բայց ամբողջ էլեկտրոնիկան կարող է հեշտությամբ փոքրանալ ՝ օգտագործելով մակերևույթի վրա ամրացնող բաղադրիչներ, իսկ սահմանափակող չափսը կլինի մարտկոցը: