Membuat antena sonar sederhana dari tempat sampah

Halo sayang!

Jadi salah satu dari kalian kurang berkembang! (C) Kolonel dari satu departemen

Tutorial singkat ini dimaksudkan untuk menghilangkan cacat lama saya - saya harus memberi tahu penggemar cara membuat hidrofon yang paling sederhana dan termurah dan mentransmisikan antena sonar untuk waktu yang lama, jika ada sesuatu yang menggerakkan jiwa Anda saat membaca kata-kata ini - kami memintanya!

Dalam salah satu artikel sebelumnya , kami berbicara tentang bagaimana Anda dapat dengan mudah mentransfer suara "video" melalui air, kami bahkan membawa teks sumber dan saya jelaskan secara terperinci bagaimana dan mengapa ia bekerja, tetapi tidak memberikan orang-orang hal yang paling penting untuk diperiksa - instruksi tentang cara melakukannya paling cepat tanpa mendaftar dan SMS untuk membuat antena paling sederhana untuk memancarkan suara ke dalam air dan menerima suara dari air.

Jika dalam kehidupan biasa kita menggunakan speaker (misalnya, di laptop atau mobil Anda) untuk mengeluarkan suara dan menggunakan mikrofon untuk merekam suara, maka saya cepat-cepat menyenangkan Anda: bawah air dan reproduksi (kita katakan "radiasi") dan rekaman suara (konversi ) sering dilakukan oleh perangkat yang sama, yang disebut antena sonar.

Dalam sebagian besar kasus, antena sonar adalah satu atau lebih elemen piezoelektrik: pelat, disk, cincin, bola, belahan, dll.
Elemen piezoelektrik memiliki apa yang disebut. efek piezoelektrik: jika sinyal listrik bolak-balik diterapkan ke suatu elemen, maka elemen tersebut mulai berosilasi, dan jika elemen tersebut bergetar, misalnya, oleh gelombang akustik, maka sinyal listrik bolak-balik mulai dihasilkan di atasnya.

Yaitu, elemen piezoelektrik mengubah sinyal listrik menjadi gelombang akustik (getaran mekanis) dan sebaliknya, gelombang akustik menjadi sinyal listrik.

Seperti kata pepatah: teori tanpa latihan sudah mati! Jangan buang waktu dan membuat beberapa antena sonar.

Bahan yang kami butuhkan:

• sepasang pinset piezo F35mm (kami membeli 10 buah untuk 100 rubel di Alieksperss)
• Potong kabel 10 meter RG-174
• dua jack stereo 3,5 mm
• plat tembaga / kuningan / stainless dengan lebar 50x100 mm dan ketebalan 1-2 mm
• perekat epoksi
• silikon sealant (non-asetat)
• solder dan fluks
• alkohol untuk degreasing dan menyeka paket IP
• ada dua resistor dengan peringkat ~ 100 Ohm dan yang lainnya 470 - 1000 kOhm (kami mengambil MF25 0,25 W)
• dua dioda 1N4934

Alat:

• bor dan bor 3 dan 2,5 mm (untuk mengebor plastik tembaga)
• gergaji besi untuk logam atau dremel (untuk melihat plat tembaga)
• 200-600 grit amplas (untuk mengupas pelat tembaga)
• pisau, pemotong kawat (untuk pengupasan kabel)
• besi solder atau stasiun solder
• screed dental screed

Sangat tidak mungkin untuk menghubungkan elemen piezoelektrik ke kartu suara, laptop atau tablet - pertama, elemen piezoelektrik dapat mengakumulasi muatan yang cukup besar yang dapat merusak elektronik saat tersambung, dan kedua, saat menghubungkan ke input jalur atau mikrofon kartu suara, Anda perlu melindungi tahap input input karena sekali lagi, elemen piezoelektrik dapat memberikan sinyal dengan tegangan cukup tinggi di bawah tekanan mekanik yang kuat.

Agar antena yang tidak terhubung tidak menumpuk muatan, resistor 0,5 - 1 MΩ (R1) ditempatkan sejajar dengannya.

Pada antena penerima, untuk membatasi tegangan maksimum, Anda dapat memasang pembatas ambang batas paling sederhana dari dioda D1, D2 dan resistor 100 Ohm (R2). Sebagai dioda, Anda dapat mengambil 1N4934, dan kami mengambil resistor R1, R2 MF25 dengan nilai nominal 470 kOhm. Harap dicatat bahwa jika Anda berencana untuk menghubungkan antena penerima ke input mikrofon (dan tidak ke input saluran), maka kapasitor C1 tambahan dengan nilai nominal 0,1 ... 1 uF diperlukan, jika daya yang disuplai oleh kartu suara ke mikrofon electret akan mengalami hubungan pendek melalui dioda D1.


Diagram koneksi sederhana dari piezo

Elemen piezo itu sendiri perlu direkatkan ke pelat logam menggunakan epoksi. Ini, pertama, mengurangi frekuensi resonansi elemen piezoelektrik (massa unrrung ditambahkan), dan kedua, yang dilem di satu sisi ke pelat logam yang kaku, elemen piezoelektrik tidak akan dapat mengompres dan meregangkan dan harus ditekuk.


Tandai pelat logam sesuai dengan ukuran elemen piezoelektrik

Kami melihat dua pelat persegi berukuran 50 x 50 mm dan lubang bor untuk kabel (berdiameter 3 mm) dan dua lubang untuk memasang kabel dengan benang nilon tipis, ternyata seperti ini:


Antena hampir dirakit =)

Kami memotong dua potong 3 meter dari kabel 10 meter yang dibeli, meninggalkan sisanya sebagai cadangan.

Kami menempatkan kabel ke dalam lubang, solder inti pusatnya ke metalisasi elemen piezoelektrik, dan layar ke substrat logamnya. Secara paralel, seperti yang disepakati, solder resistor 470 kOhm.

Kami membersihkan ujung kabel yang lain dan memasang konektor:



Kami menyolder inti pusat ke kontak pusat (ujung konektor), membiarkan yang tengah utuh, dan menyolder rumah konektor ke jalinan kabel. Saya selalu lupa untuk meletakkan rumah konektor pada kabel dan saya harus solder kembali semuanya dua kali - jangan ulangi kesalahan saya)

Setelah penyolderan, sangat penting untuk mencuci fluks - terutama pada elemen piezoelektrik. Jika ini tidak dilakukan, maka seiring waktu itu akan merusak solder.

Jadi, kami telah menyiapkan dua antena (salah satunya memiliki ambang batas). Sekarang adalah waktu untuk mengaduk epoksi dan memakai sarung tangan lateks.

Sebelum menempelkan elemen piezoelektrik ke lempengan tembaga, keduanya harus benar-benar mengalami degrease dengan alkohol (etil atau isopropil) atau aseton. Jangan sekali-kali menggunakan hal lain untuk tujuan ini - bensin atau minyak tanah - zat ini meninggalkan bekas berminyak yang merusak daya rekat.

Perlu diingat bahwa semua pekerjaan dengan alkohol, aseton, dan epoksi harus dilakukan dengan cermat, untuk melindungi tangan dan mata. Jangan abaikan tindakan pencegahan keselamatan!


Oleskan epoksi

Impregnasi benang nilon yang menahan kabel ke pelat.


Kami terus menerapkan epoksi

Untuk merekatkan elemen piezoelektrik ke piring, cukup sedikit lem epoksi. Jangan berlebihan - epoksi tidak boleh jatuh di bagian atas, jika tidak dapat menghancurkan lapisan tipis piezoceramics selama polimerisasi, ditambah epoksi rusak dalam air.

Hasilnya harus seperti ini:



Elemen piezoelektrik terpaku, biarkan semuanya untuk menyelesaikan polimerisasi

Biasanya, perekat epoksi sepenuhnya sembuh dalam 24 jam. Sebagai contoh, kami melakukan hal itu - kami meninggalkan antena kami sampai hari berikutnya.

.... tunggu 24 jam

Sesampainya di laboratorium di pagi hari, hal pertama yang kami lakukan adalah mencolokkan antena pertama (tanpa ambang batas) ke jack headphone laptop. Jika Anda menghidupkan musik dan membawa antena kami ke telinga Anda, Anda dapat memastikan bahwa itu mereproduksi setidaknya rentang frekuensi yang dapat didengar dengan cukup baik - bahkan ada sedikit bass - ini adalah bagaimana substrat tembaga mempengaruhi itu.

Jelas bahwa dalam bentuk ini sudah menjadi antena pemancar akustik, tetapi masih belum hidroakustik. Untuk memperbaiki kesalahpahaman ini, antena harus diturunkan lagi dan ditutup dengan lapisan sealant yang tipis.

Catatan penting: jangan gunakan sanitary sealant yang mengandung asetat, asam asetat yang terkandung di dalamnya akan merusak solder, kabel dan metalisasi elemen piezoelektrik.

Kami merekomendasikan karet cair dari KimTek untuk kapal dan kapal. Jika ada yang sudah memiliki, alih-alih sealant, Anda dapat menggunakan senyawa poliuretan yang sangat baik dari Smooth-On atau 3M - ini jauh lebih teknologi dan modis.


Sealant silikon berbasis MS sempurna untuk kebutuhan kita

Untuk kenyamanan, pertama-tama kami mengisi dengan sealant alat suntik sekali pakai medis, dan dari situ kami menerapkan sealant ke elemen piezoelektrik dan sambungan solder:


Kami mulai menerapkan sealant, mencoba menghindari gelembung udara



Setelah mengoleskan sealant, kami meratakannya dengan spatula gigi atau kepada siapa itu lebih nyaman (Anda bahkan dapat menggunakan jari Anda). Pada akhirnya, ternyata seperti ini:




Kesempurnaan estetika =)

Jangan membuat lapisan sealant terlalu tebal - antena akan kehilangan sensitivitas. Lapisan dengan tebal 1 mm sudah cukup. Kami dengan hati-hati melindungi titik-titik solder, resistor, dan dioda dengan sealant.

Anda dapat menutupi bagian belakang pelat dengan sealant - kami melakukannya di satu antena, tetapi tidak di yang lain.

Jika Anda memindahkan resistor dan dioda lebih dekat ke kabel, maka akan jauh lebih nyaman untuk mengoleskan elemen piezoelektrik dengan sealant dan lapisannya akan menjadi lebih halus.

Setelah menyelesaikan pekerjaan pematung, kami kembali meninggalkan antena selama 24 jam.

Mari kita hitung berapa biaya dua antena ini:

2 Piezo tweeter F35 mm - 20 rubel
Kabel 10 meter RG-174 - 300 rubel
2 Konektor Jack 3,5 mm - 70 rubel
plat tembaga 100x50x1 mm - 120 rubel
Total: 510 rubel

Benar, jika Anda memperhitungkan biaya lem epoksi, degreaser, dan terutama silikon sealant, 500 ml yang harganya 900 rubel, total biaya sedikit lebih banyak.

PS

Sebenarnya, sekarang Anda dapat dengan aman mengirimkan suara video melalui air. Hati nurani saya jelas)

PPS

Kami senang menerima kritik dan pertanyaan substantif, jika Anda tertarik dengan topik ini, beri tahu kami, ini sangat memotivasi, termasuk untuk artikel baru.