Detectați mișcarea și chiar pașii individuali cu senzori DIY mai bine decât smartphone-ul dvs.

propriile

  • Facebook
  • Ca
  • Stare de nervozitate
  • Pinterest
  • LinkedIn
  • Digg
  • Del
  • Tumblr
  • VKontakte
  • Imprimare
  • E-mail
  • Flattr
  • Reddit
  • Tampon
  • Iubesc asta
  • Weibo
  • Buzunar
  • Xing
  • Colegi de clasa
  • ManageWP.org
  • WhatsApp
  • Meneame
  • Blogger
  • Amazon
  • Yahoo Mail
  • Gmail
  • AOL
  • Newsvine
  • HackerNews
  • Evernote
  • Spatiul meu
  • Mail.ru
  • Video
  • Linia
  • Flipboard
  • Comentarii
  • Yummly
  • SMS
  • Viber
  • Telegramă
  • Abonati-va
  • Skype
  • Facebook Messenger
  • Cacao
  • LiveJournal
  • Yammer
  • Edgar
  • Fintel
  • Amesteca
  • Instapaper
  • Copiază legătură

Multe metode au fost improvizate, inventate și piratate pentru a simți mișcări bruște, accelerație și vibrații. Astăzi, micile accelerometre în stare solidă sunt disponibile pentru a face aceste lucruri și sunt încorporate în multe smartphone-uri, tablete și controlere de jocuri electronice. Aceste accelerometre miniaturale sunt disponibile la prețuri rezonabile sau puteți utiliza smartphone-ul în sine pentru detectarea vibrațiilor.

DIY vs. Senzori de vibrații în stare solidă

Dar nu este nevoie de circuite de accelerometru specializate dacă tot ce aveți nevoie de proiect este un detector simplu de vibrații. Sunt disponibile multe metode de bricolaj - iar unele sunt mai sensibile decât accelerometrele în stare solidă de pe smartphone-uri.

Acest lucru poate fi demonstrat cu un computer educațional Einstein Tablet (einsteinworld.com). Einstein poate stoca date de la până la 16 senzori, inclusiv propriul său accelerometru intern pe 3 axe și fotodiodă. Acești 2 senzori ne permit să comparăm direct un accelerometru în stare solidă cu un senzor de vibrații DIY realizat dintr-o sursă de lumină și fotodioda lui Einstein.

Mai întâi, transformați Einstein într-un pendul suspendându-l de pe o masă cu bandă de transport de 2 ″. Fotodioda (senzorul pătrat întunecat de mai jos) ar trebui să fie cu fața în jos, iar ecranul să fie îndepărtat de masă. Așezați o lanternă LED pe podea și îndreptați-o spre fotodiodă.

Selectați opțiunile pentru accelerometru și fotodiodă bifându-le în fereastra de lansare a lui Einstein. Setați rata de eșantionare la 10 pe secundă, durata de eșantionare la 50 de secunde sau mai mult și sensibilitatea fotodiodei la 0-600 lux. Apăsați săgeata Start și apoi trageți Einstein 1 cam așa departe de verticală. Apoi eliberați tableta astfel încât să se balanseze înainte și înapoi. Experimentați cu amplasarea lanternei pentru cele mai bune rezultate.

Graficul de mai jos compară răspunsul la mișcare al axei Z al accelerometrului Einstein și al fotodiodei sale. Fotodioda este clar mai sensibilă la mișcare și chiar prezintă o oscilație periodică în leagănul tabletei. În mod clar, un simplu pendul sau consolă realizat dintr-o sursă de lumină și o fotodiodă poate oferi un detector de mișcare și vibrații foarte sensibil.

Realizați un senzor de vibrații piezoelectrice

Iată o altă metodă DIY care este simplă și nu trebuie protejată de lumina externă. Un cristal sau o ceramică piezoelectrică generează o tensiune atunci când este îndoit sau lovit. Un senzor de vibrație foarte simplu poate fi realizat din tipul de disc piezo-ceramic care emite tonuri și sunete în ceasuri, telefoane, felicitări și alarme.

Schema de mai jos arată un circuit care aprinde intermitent un LED și emite explozii de tonuri atunci când discul piezo PZ1 (al meu a fost recuperat de pe o felicitare) este atins sau vibrat. Discul piezo este conectat la intrarea inversoare a unui amplificator operațional TLC271 sau similar conectat ca un comparator de tensiune. Un divizor de tensiune format de potențiometrul R3 este conectat la intrarea neinversibilă a amplificatorului op.

În funcțiune, R3 este reglat până când ieșirea amplificatorului op comută de la scăzut la înalt. Aceasta oprește generatorul de tonuri format dintr-o poartă 4011 NAND quad. Un șoc mecanic foarte ușor va determina PZ1 să genereze o tensiune care va comuta ieșirea comparatorului de la mare la scăzut. Acest lucru va aprinde intermitent LED-ul și va face ca 4011 să genereze o explozie de ton.

Acest circuit poate fi construit pe o placă fără sudură care permite modificări ușoare. De exemplu, frecvența tonului poate fi redusă prin creșterea valorii C1. Volumul sunetului poate fi mărit prin înlocuirea PZ2 cu partea de intrare a unui transformator de ieșire audio standard având o impedanță de intrare de 1.000Ω și o impedanță de ieșire de 8Ω (RadioShack 273-1380 sau echivalent). Conectați un difuzor mic de 8Ω la ieșirea transformatorului. Pentru un volum și mai mare, conectați pinul 4 al modelului 4011 și împământare la intrarea unui amplificator extern.

Sensibilitatea circuitului poate fi demonstrată cel mai bine prin conectarea PZ1 la circuit cu o pereche de fire jumper de 4 ″, cu ecartament de 24, așa cum se arată în Figura D. Lipiți un capăt al fiecărui fir la punctele de conectare de pe partea din spate a discului piezo . Conectați celelalte 2 capete ale firelor la circuit astfel încât discul piezo-disc să fie în consolă, suspendat aproximativ 1 ″ peste panoul de control.

Când PZ1 este încă, reglați R3 până când LED-ul luminează și generatorul de tonuri este aprins. Apoi opriți din nou pe R3 până când LED-ul și tonul sunt stinse. Acum, când abia atingeți discul piezo, LED-ul și generatorul de tonuri ar trebui să răspundă. Atingeți discul piezo, astfel încât să sară în sus și în jos, iar LED-ul și tonul vor răspunde corespunzător.

PZ1 poate fi păstrat în modul consolă sau cimentat sau fixat pe un perete, perdea, treaptă, mașină etc. Circuitul poate fi mult mai sensibil prin cimentarea pe suprafața sa superioară a unei tije metalice rigide cu o greutate mică montată pe capătul său liber. Pașii pot fi detectați atunci când un disc piezo cu o tijă atașată este montat pe sau sub o suprafață plană, cum ar fi o podea din lemn sau o treaptă.

Mergând mai departe

Senzorii sensibili ai pendulului și vibrațiilor în consolă pot fi realizați din hardware-ul găsit în aproape orice atelier. Suspendați o greutate de la capătul unei tije metalice verticale sau montați-o pe capătul unui consolă metalică orizontală. Montați un șurub și o piuliță de mașină lângă greutatea mobilă, astfel încât șurubul să poată fi ajustat pentru a atinge aproape greutatea sau tija sa. Acum aveți un comutator pornit-oprit sensibil la mișcare și vibrații.