Журнал Радіо 1 номер 1947 рік. Досліди з пьезовібратором
Журнал Радіо 1 номер 1947 рік. Досліди з пьезовібратором Л. Польовий
У радіомагазинах Москви і багатьох інших міст є в продажу так звані пьезовібратори, зовнішній вигляд яких показаний на рис. 1. Пьезовібратори є однією з різновидів п'єзоелементів.
Основою пьезовібратора служить тонка (близько 0,3 mm) залізна пластинка, обклеєна з обох сторін тонкими пластинками сегнетової солі. Пьезовібратор укладений в щільний целулоїдний чохол. За своєю будовою пьезовібратор являє собою здвоєний п'єзоелемент паралельного з'єднання, що працює на вигин: при підведенні до нього напруги він згинається, а при його згинанні на ньому возікают заряди. Напруга, яке розвиває пьезовібратор, може досягати декількох десятків вольт.
Залізний сердечник і целулоїдний кожух роблять пьезовібратор механічно міцним і тому придатним для ряду дослідів »які цікаві самі по собі і дадуть радіоаматори можливість познайомитися з особливостями п'єзоелементів і різними областями їх використання. Але в той же час сердечник і кожух кілька знижують чутливість
пьезоелемента і погіршують його частотну характеристику, що слід враховувати при порівнянні результатів, які дає пьезовібратор, з результатами, що даються іншими електроакустичними приладами.
Два висновки від зовнішніх обкладок пьезоелемента з'єднуються разом. Третій висновок відрізняється від цих двох своєї товщиною або забарвленням ізоляції. Таким чином у пьезовібратора вийдуть два висновки.
Для деяких дослідів з пьезовібратором буде потрібен трансформатор. Трансформатор може бути невеликий за розмірами - досить, якщо площа поперечного перерізу заліза буде 0,5 cm2. Число витків первинної обмотки дорівнює 1000, провід 0,06 - 0,07 ПЕ, вторинна обмотка - 5000 -10 000 витків такого ж дроту. Можна намотати 10000 витків з відведенням від половини і потім підібрати на досвіді краще ставлення числа витків первинної н вторинної обмоток. При застосуванні трансформатора його вторинна обмотка з'єднується з висновками пьезовібратора, а первинна - з детекторним приймачем або трансляційної мережею. Пьезовібратор, з'єднаний з трансформатором, зображений на рис. 1.
Приступимо до опису дослідів.
Перший досвід можна назвати «говорить подушка». Суть його полягає в наступному. Якщо пьезовібратор включити в трансляційну мережу або в приймач, то він починає вібрувати, перетворюючи підведення до нього електричні коливання в звук. Але так як його поверхня дуже мала, то він не породжує звукових хвиль, досить сильних для того, щоб їх можна було почути. Якщо тримати включений в трансляційну мережу п'єзоелемент у висячому положенні, то він не видає звуків. Але варто притиснути його до якого-небудь предмету, як він почне коливати його і предмет цей зазвучить.
Якщо покласти пьезовібратор під подушку, то сама подушка звучати не буде, так як вона м'яка. Але якщо покласти голову на подушку, то передача стає прекрасно чутної, причому чує її тільки що лежить на подушці, нікому з пасажирів в тій же кімнаті передача чутна не буде. Цікаво, що голову на подушці можна тримати як завгодно, зовсім не обов'язково притискатися до подушки вухами.
Для нормальної роботи пьезовібратора потрібна напруга звукової частоти близько 50 вольт. Напруга в трансляційних мережах зазвичай буває менше. Тому доводиться включати пьезовібратор в мережу через підвищувальний трансформатор. На рис. 2, на якому показана «говорить подушка», і на інших малюнках трансформатора не зображений, щоб не захаращувати креслення.
При приєднанні пьезовібратора до приймача його найкраще включати паралельно первинній обмотці вихідного трансформатора приймача. Додатковий трансформатор в цьому випадку не потрібен.
На рис. 3 показано, як за допомогою пьезовібратора змусити «заговорити» шматок паперу. Для цього треба зігнути папір, як показано на малюнку, закласти в неї пьезовібратор і затиснути його між великим і середнім пальцями. Якщо тепер пьезовібратор включити через трансформатор в трансляційну мережу, то папір буде звучати.
На рис, 4 зображена книга з вкладеним в неї пьезовібратором. Книга теж звучить цілком виразно. Взагалі за допомогою пьезовібратора можна змусити звучати будь-який предмет - стіл, шафа, тарілку і ін.
Пьезовібратор досить добре працює і як ларингофон. У танках, на літаках для переговорів можна застосовувати мікрофони, так як вони сприймуть рев моторів і гуркіт гусениць, в результаті чого звуки голосу будуть абсолютно заглушені. У таких гучних місцях можна застосовувати тільки такі мікрофони, які не сприймають звуки через повітря, але сприймають механічні вібрації. Таким джерелом механічних вібрацій у нас є гланди. Якщо прикласти палець до гландах і заговорити, то виразно відчується вібрація. Ларингофон - свого роду «гландний мікрофон» (гланди по латині називаються ларинги).
Пьезовібратор може працювати, як ларингофон. Якщо приєднати його до входу підсилювача (або в адаптерні гнізда приймача), то можна кричати як завгодно голосно, тримаючи вібратор у самого рота, - він не сприйме звуків. Але якщо притиснути його до гландах (рис. 7), то буде голосно відтворюватися всі, що ми будемо говорити.
Настільки універсальний прилад як пьезовібратор, звичайно, може працювати і як грамофонний адаптер. Якщо зміцнити на його кінці грамофонну голку (рис. 8), то, тримаючи вібратор рукою, можна програвати платівку. Затискаючи корпус пьезовібратора пальцями в різних точках, можна змінювати тембр звучання. Такий адаптер має дуже велику чутливість.
За допомогою пьезовібратора можна відтворювати через підсилювач звучання будь-якого інструменту. Наприклад, якщо прикласти його до деки гітари (рис. 9) і з'єднати з входом підсилювача, то будуть голосно
відтворюватися звуки гітари.
Досліди з пьезовібраторамі можна нескінченно урізноманітнити. Ми не описали тут і малої частки того, що можна зробити з таким вібратором. Радіоаматор, який захоче експериментувати з пьезовібратором, безумовно, знайде масу способів його використання.
Повернутися до змісту журналу "Радіо" 1 номер 1947 рік