Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Oscylator 440 Hz z kamertonu

ghost666 18 Oct 2019 11:37 15117 10
  • Oscylator 440 Hz z kamertonu
    W poniższym artykule prezentujemy oscylator z kamertonem zamiast rezonatora LC, RC, kryształu kwarcu lub innego. Nie ma on praktycznego zastosowania - to zwykła zabawka, jednakże bardzo ciekawa i z pewnością robiąca wrażenie.

    Konstrukcja układu nie jest prosta - jest tutaj kilka pułapek, w które łatwo wpaść samodzielnie zestawiając tego rodzaju konstrukcję. Dwa podstawowe problemy to wprawienie kamertonu w wibracje oraz detekcja oscylacji w celu wykorzystania sygnału w pętli sprzężenia zwrotnego.

    O ile ten pierwszy problem nie jest poważny - rozwiązać można go z pomocą zwykłego elektromagnesu. Okresowe załączanie i wyłączanie pola magnetycznego jest dostateczne, by wprowadzić kamerton w rezonans.

    Oscylator 440 Hz z kamertonu
    Transoptor

    Autor próbował wielu możliwości - czujniki Halla, cewki, magnesy itp. Problemem zawsze był wpływ pola magnetycznego elektromagnesu "napędzającego" kamerton. Innym pomysłem było wykorzystanie transoptora szczelinowego, który nie jest wrażliwy na pole magnetyczne. Problemem jest tutaj jednakże mechanika układu. Po pierwsze trzeba było znaleźć odpowiednio duży transoptor, tj taki, w którego przerwę zmieści się ramię kamertonu. Drugim problemem jest fakt, że ruch kamertonu jest bardzo niewielki - amplituda drgań ma kilkaset mikronów, co oznacza, że transoptor trzeba spozycjonować bardzo precyzyjnie względem kamertonu, aby ten, drgając, okresowo zasłaniał promień światła w tym urządzeniu.

    Oscylator 440 Hz z kamertonu
    Oscylator 440 Hz z kamertonu
    Ale nie wiedziałem, czy wibracje dostrajania wystarczyłyby do zmierzenia za pomocą przerywnika fotograficznego. W serwisie Ebay znalazłem przerywnik fotograficzny z przerwą między diodą (IR) a tranzystorem fotograficznym, wystarczająco szeroką, aby umożliwić nogę kamertonu. Na zdjęciach urządzenia widać transoptor - jest on lekko wygięty, aby możliwe było odpowiednie umieszczenie transoptora.

    Układ elektroniczny

    Na szczęście konstrukcja układu zadziałała za pierwszym razem. Tylko przerywacz (transoptor) musiał być lekko wygięty (jak opisano powyżej), aby ramię kamertonu dobrze leżało w połowie drogi między diodą a tranzystorem fotograficznym.

    Wibrujące ramie kamertonu wytwarza około 500 mV sygnału na wyjściu detektora. Podwójny wzmacniacz operacyjny wzmacnia ten sygnał i podaje go na przerzutnik Schmitta, który przekształca go do fali prostokątnej. Jest ona doprowadzana następnie do małego tranzystora NPN, który z kolei steruje większym tranzystorem mocy NPN.

    Rezultaty

    Oscylator 440 Hz z kamertonu


    Na oscylogramie powyżej zaprezentowano sygnał elektryczny zmierzony na wyjściu drugiego opampa. Częstotliwość oscylacji nie jest taka, jak teoretycznie powinna być - 440 Hz. Użyty kamerton nie był najwyższej klasy i wystrojony jest około 1,5 Hz za nisko. Można to poprawić, wystarczyłoby delikatnie przypiłować kamerton w miejscu, gdzie spotykają się jego ramiona.

    Źródło: https://www.instructables.com/id/Tuning-Fork-Oscillator/

    Cool! Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    ghost666
    Translator, editor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 wrote 10446 posts with rating 8804, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.
  • #2
    kpodstawa
    Level 32  
    Ciekawe, jak działa mechanizm zegarka kamertonowego na rękę w porównaniu z Twoją konstrukcją. Fakt - w zegarku kamerton jest malutki, ale nie ma tam zaawansowanej elektroniki. Krzysztof Podstawa
  • #3
    oshii
    Level 22  
    @kpodstawa, w zegarku kamertonowym wibracje przenoszone są (z tego co rozumiem) mechanicznie, elektronika używana jest wyłącznie na etapie wzbudzenia tego kamertonu do drgania.
  • #5
    khoam
    Level 40  
    Krzysztof Kamienski wrote:
    Namęczył się biedak z tym pobudzaniem kamertonu

    Z pobudzaniem to raczej nie, namęczył się z odpowiednim jego umiejscowieniem w transoptorze szczelinowym.
  • #6
    acctr
    Level 20  
    Fajny edukacyjny projekt. Można zamiast transoptora użyć mikrofonu i dodać regulowany przesuwnik fazy do znalezienia max amplitudy.
  • #8
    zworys
    Level 39  
    Fajny projekt, co do odczytu częstotliwości wystarczyło zastosować kamerton stosowany do regulacji obrotów silnika w dalekopisach T-51 , T-63. ( lub pomysł na wykonanie szczeliny) Też ma 440 Hz i ma zamontowane blaszki tworzące szczelinę. Wystarczyłby wtedy zwykły nadajnik i odbiornik podczerwieni
  • #9
    PiotrPitucha
    Level 33  
    Witam
    Mam ze strych konstrukcji zestaw kupiony u Rosjan na rynku :)
    Muszę go odkopać w starych skrzynkach, nie wiem czy to kamerton
    czy rezonator ceramiczny sterowany z jakiegoś TTL nieznanego mi
    typu ma długość palca, jest zatopiony w szklanej rurce i ma po dwie
    końcówki z każdej strony.
    Układ bardzo ciężko się wzbudza, trzeba czekać kilka sekund, lub pyknąć
    paznokciem w rurkę. O ile pamiętam rezonuje to na 1kHz i pięknie widać
    jak drga :).
    Po generatorze jest seria dzielników i kilka wyjść aż do 1Hz.
    Jak znajdę to postaram się zamieścić fotki tego wynalazku.
    Pozdrawiam
  • #10
    japko1024
    Level 18  
    Parę tygodni temu zbudowałem prostą gitarę elektryczną, też z wykorzystaniem transoptora szczelinowego jako przetwornika.
  • #11
    janek_wro
    Level 24  
    ghost666 wrote:
    przerywnik fotograficzny z przerwą między diodą (IR) a tranzystorem fotograficznym
    przerywnik fotograficzny, tranzystor fotograficzny to takie nazewnictwo wyszło z jakiegoś automatycznego translatora? Czy nazewnictwo oficjalne się zmieniło od kiedy uczyłem się elektroniki?