用垃圾桶制作一个简单的声纳天线

你好,亲爱的!
所以你们其中一个人还不发达! (C)一个部门的上校
这篇简短的教程旨在消除我的长期缺陷-我不得不告诉粉丝很长时间如何制作最简单,最便宜的水听器和发射声纳天线,如果在阅读这些文字时您的内心激动不已-我们要求它!

在之前的一篇文章中,我们讨论了如何通过水简单地传输“视频”声音,甚至带来了源文本,我详细描述了它如何工作以及为什么起作用,但是没有向人们提供最重要的检查内容-关于如何快速注册而不进行注册的说明。 SMS使天线变得最简单,可以将声音辐射到水中并从水中接收声音。

如果在日常生活中我们使用扬声器(例如,在您的笔记本电脑或汽车中)发出声音并使用麦克风录制声音,那么我赶紧讨好您:水下和再现(我们说“辐射”)以及声音录制(转换) )通常由同一设备(称为声纳天线)执行。

在大多数情况下,声纳天线是一个或多个压电元件:板,盘,环,球,半球等。
所谓的压电元件。 压电效应:如果将交流电信号施加到元件上,则该元件开始振荡,并且如果该元件例如通过声波振动,则在其上开始产生交流电信号。

也就是说,压电元件将电信号转换成声波(机械振动),反之亦然-声波转换成电信号。

俗话说:没有实践的理论就死了! 我们不要浪费时间来制造几个声纳天线。

我们需要的材料:



  • 一双F35mm压电镊子(我们在Alieksperss买了10件,价格为100卢布)
  • 10米电缆剪RG-174
  • 两个插孔3.5毫米立体声
  • 铜/黄铜/不锈钢板,宽度为50x100毫米,厚度为1-2毫米
  • 环氧胶
  • 硅酮密封胶(非醋酸)
  • 焊料和助焊剂
  • 用于除脂和清除IP数据包的酒精
  • 额定值为〜100 Ohm的任何两个电阻器,以及其他470-1000 kOhm的电阻器(我们使用MF25 0.25 W)
  • 两个二极管1N4934

工具:

  • 和3和2.5 mm的钻头(用于钻铜塑料)
  • 金属或钢制钢锯(锯铜板)
  • 200-600目砂纸(剥离铜板)
  • 刀,线钳(用于剥线)
  • 烙铁或焊台
  • 牙科熨平板

根本不可能将压电元件连接到声卡,笔记本电脑或平板电脑-首先,压电元件会积累足够大的电荷,这会在连接时损坏电子设备;其次,当连接到声卡的线路或麦克风输入时,您需要保护输入输入级因为 同样,压电元件可以在强机械应力下提供足够高的电压信号。

为了使未连接的天线不积累电荷,将一个0.5-1MΩ(R1)的电阻与其并联放置。

在接收天线中,要限制最大电压,可以使用二极管D1,D2和电阻100 Ohm(R2)组装最简单的阈值限制器。 作为二极管,您可以使用1N4934,我们使用标称值为470 kOhm的电阻R1,R2 MF25。 请注意,如果您打算将接收天线连接到麦克风输入(而不是线路输入),则需要额外的0.1 ... 1 uF的C1电容器,否则声卡提供给驻极体麦克风的电源将通过D1二极管短路。


压电的简单连接图

压电元件本身需要使用环氧树脂粘贴到金属板上。 首先,这降低了压电元件的谐振频率(增加了未悬挂的质量),其次,胶合到刚性金属板的一侧,压电元件将无法压缩和拉伸,并且必须弯曲。


根据压电元件的尺寸在金属板上做标记

我们看到了两个50 x 50 mm的方形板,并在电缆上钻了三个孔(直径3 mm),在两个孔上用细尼龙线固定电缆,结果是这样的:


几乎组装好的天线=)

我们从购买的10米长的电缆中切出两块3米长的电缆,其余部分留作备用。

我们将电缆放入孔中,将其中心芯焊接到压电元件的金属化层上,并将屏幕焊接到其金属基板上。 按照约定,并行焊接一个470 kOhm的电阻。

我们清洁电缆的另一端并组装连接器:



我们将中心线芯焊接到中心触点(连接器的最前端),使中间的一个完整,然后将连接器壳体焊接到电缆编织层。 我总是忘记将连接器外壳放在电缆上,我必须重新焊接两次(不要重复我的错误)

焊接后,清洗助焊剂非常重要-尤其是在压电元件上。 如果不这样做,随着时间的流逝,它将腐蚀焊料。

因此,我们准备了两个天线(其中一个具有阈值限制器)。 现在是时候揉搓环氧树脂并戴上乳胶手套了。

在将压电元件粘合到铜板上之前,应先用酒精(乙基或异丙基)或丙酮对这两个元件进行彻底脱脂。 切勿为此目的使用其他任何物质(汽油或煤油),这些物质会留下油腻的痕迹,影响粘附力。

值得回顾的是,与酒精,丙酮和环氧树脂的所有加工都必须经过严格检查,以保护手和眼睛。 不要忽视安全预防措施!


涂环氧树脂

浸入将电缆固定到板上的尼龙线。


我们继续使用环氧树脂

要将压电元件粘合到板上,需要大量的环氧树脂胶。 请勿过度使用-环氧树脂不应掉落在上部,否则在聚合过程中会破坏压电陶瓷的薄层,并且环氧树脂会变质。

结果应该是这样的:



压电元件被胶粘,使一切都完成聚合

通常,环氧粘合剂会在24小时内完全固化。 例如,我们只是这样做-我们将天线留到第二天。

....等待24小时

早上到达实验室时,我们要做的第一件事是将第一根天线(没有门槛)插入笔记本电脑的耳机插孔。 如果您打开音乐并把我们的天线放到耳朵上,您可以确保它至少可以很好地再现音频范围-甚至还有一丝低音-这就是铜基板对它的影响。

显然,以这种形式,它已经是一个声发射天线,但仍然不是水声。 为了纠正这种误解,必须对天线再次除油并用一层薄薄的密封剂覆盖。

重要说明:请勿使用含乙酸盐的卫生密封胶,因为其中包含的乙酸会腐蚀压电元件的焊接,电缆和金属化。

我们建议使用KimTek的液态橡胶制造船艇。 如果已经有人使用密封剂,则可以使用Smooth-On或3M的优异聚氨酯化合物代替密封剂-这是技术和时尚得多的产品。


基于MS的有机硅密封胶完美满足我们的需求

为了方便起见,我们首先用密封剂填充医用一次性注射器,然后从密封剂中将密封剂施加到压电元件和焊接接头上:


我们开始使用密封胶,尽量避免气泡



涂完密封剂后,我们用牙科刮刀或任何对任何人都方便的东西(您甚至可以用手指)将其水平。 最后,结果是这样的:




审美完美=)

不要使密封剂层太厚-天线会失去灵敏度。 1毫米厚的层就足够了。 我们用密封胶小心地保护焊点,电阻器和二极管。

您可以用密封剂覆盖板的背面-我们只在一个天线上做过,而在另一根天线上没有做过。

如果将电阻器和二极管移到更靠近电缆的位置,那么用密封胶涂抹压电元件将更加方便,并且层将变得更光滑。

雕塑家的工作完成后,我们再次将天线放置24小时。

让我们计算一下这两个天线的价格:


2压电高音扬声器F35毫米-20卢布
10米长的电缆RG-174-300卢布
2个连接器插孔3.5毫米-70卢布
铜板100x50x1毫米-120卢布
总计:510卢布

的确,如果考虑到环氧树脂胶,脱脂剂,尤其是硅酮密封胶的成本,其中500毫升的成本为900卢布,总成本要高一些。

聚苯乙烯


实际上,现在您可以安全地通过水传输视频声音了。 我的良心很清楚)

PPS


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Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN431302/


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