ב- Vino Veritas - מתנד זכוכית: 6 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

לאחר שסיימתי מתנד מזלג כוונון, אחי קרא תיגר אותי להכין מתנד באמצעות כוס יין. (https://www.instructables.com/id/Tuning-Fork-Osci…)

הוא חשב שיהיה קשה יותר להשתמש בכוס יין מאשר במזלג כוונון כאלמנט הקובע תדר. זה.

כולם מכירים את הצליל שזכוכית (יין) משמיעה כאשר מקישים עליה בעדינות, בדרך כלל היא נשמעת כמו "פינג" מתפורר במהירות. כמה משקפיים יקרים יותר יכולים להמשיך "לשיר" כאשר אתה משפשף אצבע רטובה על הקצה. הצליל שהוא מייצר נגרם על ידי זכוכית רוטטת במהירות בצורה מיוחדת. צורתה העגולה של הזכוכית משתנה לאליפס, חזרה לעיגול ולאחר מכן לאליפס אך מסתובבת ב 90 מעלות וכן הלאה. האוויר רוטט עם הזכוכית וטון הוא התוצאה.

אתה יכול אפילו למצוא מחקר רציני על רעידות כוסות היין, פשוט גוגל עבור: "מחקר של אקוסטיקה של כוסות יין" וראה את קובץ ה- PDF למטה. (אני מודה שלא קראתי הכל)

שלב 1: ביצוע רטט כוס היין

כשאני בונה את מתנד מזלג הכוונון, גרם לו לרטוט היה קל, פשוט יש לך אלקטרומגנט שמושך אותו שוב ושוב. אבל עם מגנטיות זכוכית לא אופציה. יכולתי לעשות מתקן בעזרת אצבע רטובה מכנית, כל הזמן לשפשף את הזכוכית. אבל פתרונות מכניים הם לא הצד החזק שלי. אחר כך חשבתי לצרף אלמנט פיזו (כפי שאתה יכול למצוא בכרטיסי תמונה "מוזיקליים"), אבל לא אהבתי את הרעיון ששום דבר יגע בכוס. וזה ישנה גם את התדירות הטבעית של כוס היין.

אפשר לגרום לכוס יין לרטוט בעזרת גלי קול. אני מניח שכולם ראו קטעי סרט של משקפי יין מתנפצים עם גלי קול עוצמתיים. לא הייתי צריך צליל חזק כל כך, חשבתי … אז בחרתי ברמקול רגיל כדי לייצר את גלי הקול שגורמים לזכוכית לרטוט.

שלב 2: איתור הרטט

מתנד צריך לולאה סגורה, ולכן הייתי צריך לרשום את התנודות, להגביר אותן ולהאכיל אותן בחזרה (עם השלב הנכון) דרך הרמקול לכוס היין. כיצד לזהות את התנודות האלה. ובכן זה הוכיח את החלק הקשה ביותר.

בטלוויזיה ראיתי בחורים שעובדים בארגוני "שלוש אותיות" המקשיבים לרטט של חלונות שמשמם רטטו בגלל קולות בחדר שמאחוריו, עם מה שמכונה מיקרופוני לייזר. חשבתי שזה לא יהיה כל כך קשה להכין מכשיר כזה בעצמי, שכן הזכוכית שאני שומעת אליה נמצאת במרחק של כמה מילימטרים ספורים כמו הלייזר.

טעיתי. אותם מיקרופוני לייזר משתמשים בהפרעה של אור הלייזר המקורי והאור המוחזר כדי לזהות את הרטט של חלונות החלון. אני לא יכול לחשוב על דרך להכין מכשיר שיעשה זאת. אולי מישהו אחר כאן עושה זאת, אנא ספר לי בתגובות למטה.

גם שימוש במיקרופון להאזנה לזכוכית היין אינו פועל, הצליל שיבוא מהרמקול יהיה חזק יותר והמערכת תתנדנד, אך לא עם תדירות הכוס היין, ייתכן שאתה מכיר את הצווח כאשר מישהו גם מגביר את המגבר. הרבה וצליל זה חוזר באמצעות מיקרופון.

בעזרת מתנד מזלג הכוונון השתמשתי במפריע אופטי כדי לזהות את הרטט של הקצוות. זה עבד טוב, אני יכול לחזור על זה עם משהו עשוי זכוכית?

זכוכית מכופפת אור, אולי אפשר להשתמש בזה. אז ניסיתי עם נוריות בצבעים שונים הזורחות מבעד לכוס היין בדרכים שונות ומזהה שינויים כלשהם בעזרת טרנזיסטור צילום. זה לא עבד. לאחר מכן ניסיתי קרן אור לייזר המשקפת את הזכוכית וניסיתי לזהות כל רעידות בה. גם זה לא עבד.

מה שכן הצליח היה לרזות את קרן הלייזר על פני הזכוכית באופן שכוס היין תחסום את רוב האור, האור שמגיע לטרנזיסטור הצילום מאופנן עם הרטט של הכוס. הבעיה בהתקנה זו היא שהיא רגישה ביותר לתנועות הקטנות ביותר של הלייזר, הזכוכית והגלאי. אבל זו הדרך שגרמתי לזה לעבוד.

שלב 3: לייזרים ירוקים מסוכנים

ראשית השתמשתי בלייזר ירוק כיוון שאני יודע שאור לייזר ירוק מיוצר באמצעות לייזר IR וגביש לא לינארי המכפיל את התדירות של אור ה- IR לאור ירוק. אבל התהליך הזה אינו מושלם ולכן עדיין נובע ממנו קצת אור IR. עם הלייזרים הירוקים הזולים (למשל שלי) אין מסנן IR לחסום אותו. וטרנזיסטור הצילום שלי רגיש לאור אור IR. אבל בסופו של דבר החלפתי ללייזר אדום כשראיתי שיש * הרבה * IR יוצא מהלייזר וכשהעיניים שלך לא מגיבות לזה, זה עלול להיות מסוכן. למרבה המזל טרנזיסטור הצילום שלי מגיב לאור אדום לא פחות מאשר ל- IR.

שלב 4: התדירות הנכונה

על ידי הקשה על הזכוכית והקלטתה באוסילוסקופ ראיתי (לפחות) שני תדרים צצים. אחד נראה כ -100 הרץ, שהוא נמוך מאוד והשני סביב 800 הרץ. זה נראה כמו התדר שחיפשתי. לא רציתי את זה 100 הרץ אז יצרתי מסנן גבוה לעבור לחסום אותו (ובמקביל לחסום רעש בתדירות נמוכה כמו זמזום 50 הרץ של החשמל). השתמשתי באשף הסינון על ידי מכשירים אנלוגיים כדי לחשב את הערכים הנכונים של החלקים, הם לא רק מייצרים חלקים אלקטרוניים יוצאי דופן, הם גם עוזרים מאוד בשימוש בהם. (https://www.analog.com/designtools/en/filterwizard/) מאוחר יותר הבנתי שאולי 100 הרץ נוצר על ידי זכוכית כולה רועדת על הגבעול בגלל הקשה שלי עליו.

שלב 5: סגירת הלולאה

עכשיו הקשה על כוס היין נתנה לי כמה תמונות יפות באוסילוסקופ, אז הגיע הזמן לבדוק עם רמקול. זה עבד באופן מיידי, כוס היין החלה להדהד בתדר של 807 הרץ. משם זה היה פשוט, הגברתי את האות שמגיע מטרנזיסטור הצילום (מסונן כעת) והזנתי אותו לרמקול.

שלב 6: מסקנה

לסיכום, אפשר לייצר מתנד עם כוס יין במקום RC, LC, קריסטל או כל מכשיר אחר המשמש בדרך כלל לקביעת תדרים, אבל זה לא קל. לפחות זה לא קל כמו שעשיתי את זה. מיקום הלייזר, כוס היין וטרנזיסטור הצילום הוא קריטי ביותר, זה לא רק מילימטר קדימה או אחורה, זה פחות מזה, כפי שאמרתי לאחי, שלב הירח משפיע יותר מדי על המיקום..

אולי מישהו יודע על דרכים טובות פחות ופחות קריטיות לזהות את הרטט של כוס יין (ולא, מיקרופון לא עובד) ספר לי זאת בתגובות למטה.