Ультразвуковий генератор форум - ваші конструкції - придністровський портал радіоаматорів

Давно хотів зібрати ультразвуковий генератор для експериментів і ось вчора зібрав:
300) this.width = 300 "/>

Як вібратора випромінювача використаний круглий феритовий стрижень марки М400НН діаметром 8 мм і довжиною 100-160мм. Не варто застосовувати стрижні довжиною вище зазначеної, так як вони все одно зламаються на 2-3 частини через сильну вібрацію. Короткі стрижні більш витривалі до вібрації. У каркасі обмотки збудження вібратор закріплений за допомогою гумового кільця, розташованого по його середині. Обмотка збудження повинна містити два шари дроту ПЕЛ-1.0, намотаних виток до витка на довжину, рівну приблизно половині довжини вібратора. Провід краще використовувати в поліхлорвінілової ізоляції. Точна кількість витків не має значення, головне намотати два шари дроти. Для подмагничивания вібратора потрібен кільцевої магніт від будь-якого звукового динаміка середньої величини. Магніт слід надіти на виступаючу частину обмотки збудження так, щоб неробочий кінець вібратора знаходився в одній площині з поверхнею магніту.
Ультразвуковий генератор складається з двох каскадів: задає на малопотужному транзисторі VT1 і підсилювача, зібраного на транзисторі VT2.
Ставить каскад являє собою автогенератор з індуктивним зворотним зв'язком. Частота генератора визначається параметрами коливального контуру, що складається з котушки індуктивності L1 (первинної обмотки ВЧ трансформатора ТР2) та конденсатора С2. Плавне налаштування генератора на потрібну частоту здійснюється переміщенням всередині обмоток трансформатора ферритового сердечника (зміною індуктивності контурної котушки). Його довжина може бути будь-який, важливо, щоб зручно було ним керувати. Обмотка L3 трансформатора є котушкою зворотного зв'язку, з якої змінну напругу через осередок R2, C3 подається на базу транзистора VT1. Для збудження генератора необхідно, щоб зворотний зв'язок була позитивною.
Режим роботи транзисторів задається негативним автоматичним зсувом на їх базах, яке здійснюється делителями напруги R1, R2 і R4, R5. Температурна стабілізація транзистора VT1 здійснюється осередком R3, C4.
Напруга ВЧ, що виробляється автогенератори, за допомогою котушки L2 і конденсатора С5 подається на базу транзистора VT2. Навантаженням цього транзистора служить первинна обмотка вихідного трансформатора ТР3. Конденсатор С6 призначений для оптимального узгодження магнитострикционного випромінювача МСІ з виходом генератора.
Генератор живиться від випрямляча, що складається з силового трансформатора ТР1, діода VD1 і електролітичного конденсатора С1. Не дивлячись на свою простоту, такий блок живлення цілком годиться для даного пристрою. Потужність трансформатора підбирається з розрахунку осідання напрузі не більше ніж на 2 Вольта при працюючому генераторі. Всі деталі, в тому числі розміри каркасів котушок, можуть відрізнятися від зазначених в схемі. На роботі генератора це практично не відіб'ється і ефект отримання ультразвуку все одно буде досягнутий.
Для перевірки генератора підключіть до його виходу МСІ і подайте на генератор напругу живлення 10В. При цьому, якщо сердечник ВЧ-трансформатора повністю вдвинут всередину його каркаса, випромінювач повинен видавати слабкий звук ВЧ. При відсутності звуку (тобто генерації) необхідно змінити знак зворотного зв'язку генератора, що задає, помінявши місцями кінці обмотки L1 ВЧ-трансформатора. Якщо прилад правильно зібраний, то після цього він відразу починає працювати.

Зробив кілька цікавих дослідів з ультразвуком, деякі можуть стати в нагоді в побуті та медицині:
Вплив на полум'я свічки ультразвуку (немає застосування):
300) this.width = 300 "/>

Вплив ультразвуку на поверхню води (немає застосування):
300) this.width = 300 "/>

Ультразвукові коливання поділяють розчин солоної води на солону і прісну воду (можливе застосування для опріснення морської води):
300) this.width = 300 "/>

Виведення темних плям на емалі ванною за допомогою ультразвукової вібрації про поверхню емалі під водою (на мій погляд це найкорисніше застосування в побуті у себе вдома):
300) this.width = 300 "/>

Цим же способом можна виводити плями на одязі, вибиваючи бруд механічним впливом ферритового стрижня.
Ще для лікування п'яткових шпор (хвороба така): мастиш маззю Індометацин суглоб і водиш феритовим стрижнем з ультразвуком. Під впливом ультразвукових вібрацій мазь починає проникати вглиб тканин, ну і лікує в кінцевому підсумку, при цьому відчувається тепло в місці контакту зі шкірою. Те ж саме робиться в процедурному кабінеті при лікарні, правда частота ультразвуку у їхніх апаратів на порядок вище. Думаю можна таким чином прищі і вугрі всякі лікувати.

Для економічності роботи генератора можна змусити працювати вібратор випромінювач в режимі резонанс в резонансі, тобто поєднати електромагнітний резонанс з механічним резонансом. Для цього в ланцюг харчування контуру потрібно включити лампочку (див. Малюнок нижче), яка буде служити індикатором електромагнітного резонансу контуру. Сигналом того буде дуже слабке світіння лампочки при налагодженні генератора. Усередині ж коливального контуру МСІ буде великий резонансний струм. Однак механічний резонанс з електромагнітним відразу не збігається. Для цього доведеться переміщати феррит уздовж осі котушки МСІ і одночасно стежити за лампочкою, не даючи їй яскраво розгорітися, підлаштовуючи генератор. У якийсь момент електромагнітний резонанс співпаде по частоті з механічним. Зручніше за все це робити помістивши лезо або краплю води на торець фериту МСІ. Як тільки будуть створені ці резонансні умови, генератору стане "легше" працювати, а вихідний потужний транзистор не буде сильно нагріватися. Тепер досліди з ультразвуком можуть бути за часом триваліше і інтенсивність коливання феритових стрижнів (особливо коротких) помітно збільшиться за рахунок великого електромагнітного поля створюване резонансними струмами в контурі МСІ.
300) this.width = 300 "/>

За допомогою приладу "Перетворювач ультразвуку" вдається фіксувати звук від МСІ (з довжиною фериту 60мм) на відстані до 5 метрів. Поки ні як не второпаю, як розрахувати частоту частоту звуку виходячи з довжини фериту, десь була формула, але знайти не можу.

Якщо правильно розрахував, то формула частоти звуку в фериті така:
F = CФ / L, де CФ - швидкість поширення хвилі в фериті і дорівнює 5,32 * 10 ^ 5 см2, L - довжина хвилі в фериті. Але так як в шматку фериту укладається тільки його полуволна, то в знаменник формули потрібно підставити подвійне значення довжини фериту, тобто 6 см помножити на два.
Звідси отримуємо: 5,32 * 10 ^ 5см2 / 12см = 44333,33Гц,
Округляем: 44кГц - чатоти ультразвуку яку випромінює феритовим стрижнем довжиною 6 см на власній частоті коливання. Якщо я помилився з розрахунками, то прошу виправити.