מכשיר התמצאות לעיוורים. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מכשיר התמצאות לעיוורים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / רפואה

המכשיר, עליו נדון, יעזור לאדם לקוי ראייה לא רק לזהות מכשול בזמן ולהעריך את המרחק אליו "באוזן", אלא גם לקבוע את רמת התאורה היכן שהוא נמצא.

בין המכשירים המקלים על התמצאות העיוורים, מאתרי מכשול אקטיביים ניידים נותנים את התוצאות הטובות ביותר. הם פולטים אותות בדיקה קוליים או אלקטרומגנטיים בכיוון של מכשול אפשרי. האיתור ממיר את האותות המתקבלים המשתקפים ממכשולים לצורה נגישה לתפיסה על ידי עיוורים - קול או רטט.

מכשירים המשתמשים בקרינת IR כאותות גישוש הוצעו די מזמן [1]. אחת האפשרויות למכשיר כזה, המתאים לייצור עצמי, תוארה ב [2]. החסרונות של עיצוב זה כוללים טווח קצר (רק 1,5 מ') וחסינות רעש ירודה. באותו אופן כמו למכשול, המכשיר מגיב למנורת ליבון קונבנציונלית הממוקמת הרבה יותר רחוק. בתכנון המוצע להלן, חסרונות אלו בוטלו על ידי שימוש במגבר סלקטיבי בחלק המקבל. נוסף צומת שמעריך את התאורה הכוללת, ואותות הקול המצביעים על נוכחות של מכשול ומאפיינים את ההארה ניתנים להבחין בקלות באוזן.

סכמת המכשיר מוצגת באיור. 1. הבחירה בטרנזיסטורים כבסיס אלמנט נובעת ממבחר קטן של מיקרו-מעגלים הפועלים במתח אספקה של 2 ... 3 V. בנוסף, קל יותר להשיג צריכת זרם מינימלית בתכנון של אלמנטים בדידים. במקרה זה, הוא אינו עולה על 5 mA.

(לחץ להגדלה)

כל 0,5 שניות, הדיודה הפולטת VD3 שולחת פרץ של פולסי קרינת IR באורך של 20 אלפיות השנייה. דחיית הפליטה המתמשכת של אות הגישוש היא אמצעי נוסף להפחתת צריכת הזרם הממוצעת. הגנרטור שקובע את משך התפרצויות וההפסקות ביניהם מורכב על טרנזיסטורים VT3 ו-VT4. הפולסים מהמוצא שלו מוזנים לבסיס הטרנזיסטור VT5, שמדליק ומכבה את המולטיברטור בטרנזיסטורים VT6 ו-VT7, והוא מייצר פולסים באורך של 58 μs. נגד גוזם R15 מגדיר את קצב חזרת הדופק שווה לתדר המרכזי של פס המעבר של המגבר הסלקטיבי בחלק המקלט של המכשיר (2800 הרץ). כדי להשיג את יציבות התדר הדרושה, קבלים C6 ו-C7 חייבים להיות בעלי TKE קטן. זה לא מקובל להשתמש כאן בקבלים קרמיים מקבוצות H30-H90.

פולסים בתדר של 2800 הרץ מוזנים למגבר כוח - טרנזיסטור VT8, במעגל האספנים שבו כלולה דיודה מקרינה VD3. זרם הדיודה לפולס מגיע ל-300 mA. כדי לספוג במהירות את החום שנוצר, הדיודה הפולטת זקוקה לגוף קירור מחומר בעל מוליכות תרמית גבוהה. במקרה זה, נעשה שימוש בנחושת בשטח של 3 סמ"ר.

פולסי ה-IR המוחזרים מהמכשול, הנקלטים על ידי הפוטודיודת VD1 ומוגברים על ידי מגבר סלקטיבי המבוסס על טרנזיסטורי VT9-VT12, נשמעים באפרכסת BF1 ממכשיר השמיעה. ככל שהאותות חזקים יותר, כך האובייקט המשקף קרוב יותר. עם משך הפרץ המצוין לעיל, האוזן האנושית תופסת אותו באופן סובייקטיבי כצבעוני בטון צליל מסוים, ולא רק כלחיצה לא נעימה.

רווח מקלט - 2300, רוחב פס (רמה 0,5) - 300 הרץ. התרומה הגדולה ביותר לסלקטיביות נעשית על ידי מעגל התנודה L1C11 עם תדר תהודה של 2800 הרץ. כדי לא להחמיר את גורם האיכות שלו, הטרנזיסטור VT10 מחובר לפי מעגל אספן משותף. מעגל תנודה של גורם איכות קטן, המכוון לאותו תדר, נוצר על ידי סליל האוזניות BF1 והקבל C19.

עכבת הכניסה הגבוהה של טרנזיסטור אפקט שדה נמוך רעש VT9 משמשת כעומס אופטימלי עבור הפוטודיודה VD1. כאשר הפוטודיודה מעומעמת, מתח הרעש המופעל על כניסת המגבר אינו עולה על 0,9 µV. בערך אותו סף השמיעה של האות המשתקף.

רגישות המקלט מווסתת על ידי נגד משתנה R25.

המולטיוויברטור בטרנזיסטורים VT1 ו-VT2 יוצר פולסים, שתדירותם גבוהה יותר, ככל שתאורת נגד הצילום R2 הכלול במעגל הבסיס של הטרנזיסטור VT1, הרגיש לאור הנראה, גדולה יותר. הפולסים מוזנים לבסיס הטרנזיסטור VT12. כתוצאה מכך, האותות המוחזרים ממכשולים נשמעים על רקע צליל בתדר נמוך - מ-100 הרץ עם תאורה של 1 lk (כמעט חושך מוחלט) ועד 1000 הרץ עם תאורה של 1000 lx (מנורת ליבון 75 W ב- מרחק של כמה עשרות סנטימטרים). נפח הרקע מווסת על ידי נגד משתנה R32. במידת הצורך, ניתן לכבות את צומת הערכת התאורה על ידי מתג SA1.

המכשיר מורכב במארז במידות 120x90x30 מ"מ. המסה שלו יחד עם ספק הכוח - שני תאים גלווניים בגודל AA - 250 גרם. הדיודה הפולטת VD3, הפוטודיודה VD1 והפוטו-נגד R1 מצוידים בעדשות זכוכית אורגניות. רוחב האזור שבו ניתן לזהות מכשול הוא בערך 20°. פרטים מסומנים באיור. 1 כוכביות, בחר במידת הצורך במהלך כוונון המכשיר.

הקו המוצק בגרף באיור. איור 2 מציג את התלות הניסויית של מתח האות U ביציאות של אוזניות BF1 במרחק R לקרינת ה-IR המשקפת של אדם ברגישות המקסימלית של המקלט ובמתח האספקה הנומינלי (3 V).

מכשיר לכיוון עיוור

באופן סובייקטיבי, על פי ההערכה הממוצעת של מספר אנשים עם שמיעה תקינה, רמת אות הקול בתמונה המצוינת באיור. מרווח טווח של 2 השתנה מרעש מאוד (קרוב לסף הכאב) לשקט. הקו המקווקו הוא תוצאה של ממוצע נתוני הניסוי. כשהסוללה GB2,2 ריקה ל-1 וולט, מתח האות ירד לא יותר מפעמיים.

ספרות

מגדרי טווח LED של Mims F.M. יכולים אפילו לספק עיניים לעיוורים. - עיצוב אלקטרוני, 1972, מס' 11 (25 במאי), עמ'. 48-50.
Nechaev I. איתור IR לעיוורים. - רדיו, 1989, מס' 11, עמ'. 85, 86.

מחברים: A.Gavrilov, A.Teresk, טאלין, אסטוניה

ראה מאמרים אחרים סעיף רפואה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

רעשי תנועה מעכבים את גדילת האפרוחים 06.05.2024

הצלילים שמקיפים אותנו בערים מודרניות הופכים נוקבים יותר ויותר. עם זאת, מעטים האנשים שחושבים כיצד הרעש הזה משפיע על עולם החי, במיוחד יצורים עדינים כמו אפרוחים שעדיין לא בקעו מהביצים שלהם. מחקרים עדכניים שופכים אור על נושא זה, ומצביעים על השלכות חמורות על התפתחותם והישרדותם. מדענים מצאו שחשיפה של אפרוחי יהלום זברה לרעש תנועה עלולה לגרום להפרעה חמורה בהתפתחותם. ניסויים הראו שזיהום רעש יכול לעכב באופן משמעותי את בקיעתם, ואותם אפרוחים שצצים מתמודדים עם מספר בעיות מקדמות בריאות. החוקרים מצאו גם שההשפעות השליליות של זיהום הרעש משתרעות על הציפורים הבוגרות. סיכויי רבייה מופחתים וירידה בפוריות מעידים על ההשפעות ארוכות הטווח שיש לרעש התנועה על חיות הבר. תוצאות המחקר מדגישות את הצורך ... >>

רמקול אלחוטי Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

בעולם של טכנולוגיית אודיו מודרנית, היצרנים שואפים לא רק לאיכות צליל ללא דופי, אלא גם לשילוב פונקציונליות עם אסתטיקה. אחד הצעדים החדשניים האחרונים בכיוון זה הוא מערכת הרמקולים האלחוטיים החדשים Samsung Music Frame HW-LS60D, שהוצגה באירוע 2024 World of Samsung. ה-Samsung HW-LS60D הוא יותר מסתם מערכת רמקולים, זו אומנות הסאונד בסגנון המסגרת. השילוב של מערכת 6 רמקולים עם תמיכה ב-Dolby Atmos ועיצוב מסגרת תמונה מסוגנן הופכים את המוצר הזה לתוספת המושלמת לכל פנים. ה-Samsung Music Frame החדש כולל טכנולוגיות מתקדמות לרבות Adaptive Audio המספק דיאלוג ברור בכל רמת עוצמת הקול, ואופטימיזציה אוטומטית של החדר לשחזור אודיו עשיר. עם תמיכה בחיבורי Spotify, Tidal Hi-Fi ו-Bluetooth 5.2, כמו גם אינטגרציה של עוזר חכם, הרמקול הזה מוכן לספק לך ... >>

דרך חדשה לשלוט ולתפעל אותות אופטיים 05.05.2024

עולם המדע והטכנולוגיה המודרני מתפתח במהירות, ובכל יום מופיעות שיטות וטכנולוגיות חדשות שפותחות בפנינו אפשרויות חדשות בתחומים שונים. חידוש אחד כזה הוא פיתוח של מדענים גרמנים של דרך חדשה לשלוט באותות אופטיים, שעלולה להוביל להתקדמות משמעותית בתחום הפוטוניקה. מחקרים אחרונים אפשרו למדענים גרמנים ליצור לוח גלים שניתן לכוונן בתוך מוליך גל סיליקה מאוחה. שיטה זו, המבוססת על שימוש בשכבת גביש נוזלי, מאפשרת לשנות ביעילות את הקיטוב של האור העובר דרך מוליך גל. פריצת דרך טכנולוגית זו פותחת אפשרויות חדשות לפיתוח התקנים פוטוניים קומפקטיים ויעילים המסוגלים לעבד כמויות גדולות של נתונים. הבקרה האלקטרו-אופטית של הקיטוב שמספקת השיטה החדשה יכולה לספק את הבסיס לסוג חדש של התקנים פוטוניים משולבים. זה פותח הזדמנויות גדולות עבור ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מפולת של כדורים 09.10.2003

קבוצה של קרחונים יפנים ובריטים, שחקרו את היווצרות מפולות שלגים, הפילו 550 כדורי טניס שולחן צלולואידים ממקפצה באתר הסקי מיאנומורי ליד סאפורו ביפן.

צילום במהירות גבוהה איפשר לחשוף דפוסים של תנועת זרימת שלג אשר ישימים לכמה תופעות גיאופיזיות אחרות - למשל, לזרמי בוץ וזרמי לבה וולקנית.

עוד חדשות מעניינות:

▪ דרך חדשה לשלוט במהירות האור

▪ פיל לא טיפש יותר מקוף

▪ כלורופורם נגד אוזון

▪ משי שומר על תאי דם בטמפרטורות גבוהות

▪ מעבד Allwinner T7 למכוניות חכמות

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר קליטת רדיו. מבחר מאמרים

▪ מאמר תורת האבולוציה של העולם האורגני. היסטוריה ומהות הגילוי המדעי

▪ מאמר מדוע שיגרו האמריקאים כ-1963 מיליון מחטים למסלול ב-500? תשובה מפורטת

▪ מאמר כביסה וניקוי של מכונות וציוד. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר נטל אלקטרוני מיניאטורי על שבב IR51HD420. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר הופעת הכרטיס בערימה הרצויה. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר