Fazendo uma simples antena de sonar com o lixo

Olá querida!

Então, um de vocês é subdesenvolvido! (C) Coronel de um departamento

Este breve tutorial tem como objetivo eliminar minha falha de longa data - eu tive que dizer aos fãs há muito tempo como fazer a antena de sonda de transmissão e sonda de transmissão mais simples e barata, se algo se mexeu em sua alma ao ler essas palavras - pedimos!

Em um dos artigos anteriores , falamos sobre como você pode simplesmente transferir som de "vídeo" através da água, até trouxemos o texto fonte e descrevemos detalhadamente como e por que ele funciona, mas não fornecemos às pessoas a coisa mais importante a ser verificada - instruções sobre como fazê-lo mais rapidamente sem registrar e SMS para criar as antenas mais simples para irradiar som na água e receber som da água.

Se na vida cotidiana usamos alto-falantes (por exemplo, em seu laptop ou carro) para emitir som e usar um microfone para gravar som, então eu me apresso a agradá-lo: debaixo d'água e reprodução (dizemos “radiação”) e gravação de som (conversão ) são geralmente executadas pelo mesmo dispositivo, chamado de antena de sonar.

Na grande maioria dos casos, uma antena de sonar é um ou mais elementos piezoelétricos: placas, discos, anéis, esferas, hemisférios, etc.
Elementos piezoelétricos têm os chamados. efeito piezoelétrico: se um sinal elétrico alternado é aplicado a um elemento, então o elemento começa a oscilar e, se o elemento é vibrado, por exemplo, por uma onda acústica, um sinal elétrico alternado começa a ser gerado nele.

Ou seja, um elemento piezoelétrico converte um sinal elétrico em ondas acústicas (vibrações mecânicas) e vice-versa - ondas acústicas em um sinal elétrico.

Como diz o ditado: a teoria sem prática está morta! Não vamos perder tempo e fazer duas antenas de sonar.

Materiais que precisamos:

• um par de pinças piezoelétricas F35mm (compramos 10 peças por 100 rublos na Alieksperss)
• Corte de cabo de 10 metros RG-174
• duas tomadas estéreo de 3,5 mm
• chapa de cobre / latão / aço inoxidável com largura de 50x100 mm e espessura de 1-2 mm
• adesivo epóxi
• selante de silicone (não acético)
• solda e fluxo
• álcool para desengordurar e limpar pacotes IP
• quaisquer dois resistores com classificação de ~ 100 Ohm e os outros 470 - 1000 kOhm (usamos MF25 0,25 W)
• dois diodos 1N4934

Ferramentas:

• brocas e brocas 3 e 2,5 mm (para perfurar plástico de cobre)
• serra para metal ou dremel (serrar uma placa de cobre)
• Lixa 200-600 (para retirar a placa de cobre)
• faca, cortadores de fio (para descascar fios)
• ferro de solda ou estação de solda
• contrapiso odontológico

É simplesmente impossível conectar o elemento piezoelétrico a uma placa de som, laptop ou tablet - em primeiro lugar, o elemento piezoelétrico pode acumular uma carga suficientemente grande que pode danificar os eletrônicos quando conectado e, em segundo lugar, ao conectar à entrada de linha ou microfone da placa de som, é necessário proteger o estágio de entrada porque novamente, o elemento piezoelétrico pode emitir um sinal com tensão suficientemente alta sob forte estresse mecânico.

Para que uma antena desconectada não acumule carga, um resistor de 0,5 - 1 MΩ (R1) é colocado em paralelo a ela.

Na antena receptora, para limitar a tensão máxima, você pode montar o limitador de limiar mais simples a partir dos diodos D1, D2 e ​​do resistor 100 Ohm (R2). Como diodos, você pode usar o 1N4934 e nós pegamos os resistores R1, R2 MF25 com um valor nominal de 470 kOhm. Observe que, se você planeja conectar a antena receptora à entrada do microfone (e não à entrada de linha), é necessário um capacitor C1 adicional com um valor nominal de 0,1 ... 1 uF; caso contrário, a energia fornecida pela placa de som ao microfone do eletreto ficará em curto-circuito através do diodo D1.


Diagrama de conexão simples de um piezo

Os próprios elementos piezoelétricos precisam ser colados às placas de metal usando epóxi. Isso, em primeiro lugar, reduz a frequência ressonante do elemento piezoelétrico (adição de massa não suspensa) e, em segundo lugar, sendo colado a um lado de uma placa de metal rígida, o elemento piezoelétrico não será capaz de comprimir e esticar e terá que dobrar.


Marque a placa de metal de acordo com o tamanho do elemento piezoelétrico

Serramos duas placas quadradas de 50 x 50 mm e perfuramos os furos do cabo (3 mm de diâmetro) e dois furos para prender o cabo com uma fina linha de nylon, resultando assim:


Antena quase montada =)

Cortamos dois pedaços de 3 metros do cabo comprado de 10 metros, deixando o restante em reserva.

Colocamos o cabo no orifício, soldamos seu núcleo central à metalização do elemento piezoelétrico e a tela ao seu substrato metálico. Em paralelo, conforme combinado, solde um resistor de 470 kOhm.

Limpamos a outra extremidade do cabo e montamos o conector:



Soldamos o núcleo central no contato central (a ponta do conector), deixamos o meio intacto e soldamos o alojamento do conector na trança do cabo. Eu sempre esqueço de colocar a caixa do conector no cabo e preciso soldar tudo duas vezes - não repita meu erro)

Após a soldagem, é muito importante lavar o fluxo - especialmente em um elemento piezoelétrico. Se isso não for feito, com o tempo ela corroerá a solda.

Então, preparamos duas antenas (uma delas possui um limitador de limiar). Agora é a hora de amassar epóxi e usar luvas de látex.

Antes de colar os elementos piezoelétricos nas placas de cobre, ambos devem ser desengordurados com álcool (etil ou isopropil) ou acetona. Nunca use mais nada para esse fim - gasolina ou querosene - essas substâncias deixam marcas oleosas que prejudicam a adesão.

Vale lembrar que todo trabalho com álcoois, acetona e epóxi deve ser realizado em uma observação bem verificada, para proteger as mãos e os olhos. Não negligencie as precauções de segurança!


Aplicar epóxi

Impregne a linha de nylon que prende o cabo à placa.


Continuamos a aplicar epóxi

Para colar o elemento piezoelétrico na placa, basta bastante cola epóxi. Não exagere - o epóxi não deve cair na parte superior, caso contrário, pode destruir uma fina camada de piezocerâmica durante a polimerização, além de ser estragado com água.

O resultado deve ser algo como isto:



Elementos piezoelétricos são colados, deixam tudo para completar a polimerização

Normalmente, os adesivos epóxi curam completamente em 24 horas. Por exemplo, fizemos exatamente isso - deixamos nossas antenas até o dia seguinte.

.... aguarde 24 horas

Chegando ao laboratório de manhã, a primeira coisa que fizemos foi conectar a primeira antena (sem uma parada de limiar) na entrada de fone de ouvido do laptop. Se você ligar a música e levar a antena ao ouvido, poderá garantir que ela reproduza pelo menos a faixa de frequência audível muito bem - há até uma pitada de baixo - foi assim que o substrato de cobre a afetou.

É claro que, desta forma, já é uma antena transmissora acústica, mas ainda não é hidroacústica. Para corrigir esse mal-entendido, a antena deve ser desengordurada novamente e coberta com uma fina camada de selante.

Nota importante: não use selante sanitário contendo acetato, o ácido acético contido nele corroerá a solda, o cabo e a metalização do elemento piezoelétrico.

Recomendamos borracha líquida da KimTek para barcos e barcos. Se alguém já possui, em vez de selante, você pode usar os excelentes compostos de poliuretano da Smooth-On ou da 3M - isso é muito mais tecnológico e moderno.


Selante de silicone à base de MS, perfeito para nossas necessidades

Por conveniência, primeiro enchemos com um selante uma seringa descartável para uso médico e, a partir dela, aplicamos selante a um elemento piezoelétrico e juntas soldadas:


Começamos a aplicar selante, tentamos evitar bolhas de ar



Após a aplicação do selante, o nivelamos com uma espátula dentária ou a quem é mais conveniente (você pode até usar o dedo). No final, ficou assim:




Perfeição estética =)

Não faça a camada selante muito grossa - a antena perderá sensibilidade. Uma camada de 1 mm de espessura é suficiente. Protegemos cuidadosamente os pontos de solda, resistores e diodos com selante.

Você pode cobrir a parte de trás da placa com selante - fizemos exatamente isso em uma antena, mas não na outra.

Se você aproximar os resistores e os diodos do cabo, será muito mais conveniente manchar um elemento piezoelétrico com um selante e a camada ficará mais lisa.

Após a conclusão do trabalho do escultor, deixamos as antenas novamente por 24 horas.

Vamos calcular quanto essas duas antenas nos custam:

2 tweeters piezoelétricos F35 mm - 20 rublos
10 metros de cabo RG-174 - 300 rublos
2 conectores Jack 3,5 mm - 70 rublos
placa de cobre 100x50x1 mm - 120 rublos
Total: 510 rublos

É verdade que, se você levar em consideração o custo da cola epóxi, do desengordurante e principalmente do selante de silicone, dos quais 500 ml custam 900 rublos, os custos totais são um pouco mais.

PS

Na verdade, agora você pode transmitir com segurança o som do vídeo através da água. Minha consciência está limpa)

PPS

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