Главная Контакт Ссылки
ЭМОС в низкочастотном звене АС Версия для печати
Написал Н. Мухамедзянов   
пятница, 23 Декабрь 2005
3. Строим пьезодатчик для ЭМОС

Попробуем сформулировать требования к конструкции датчика ускорения. Первое, и основное,– он должен измерять именно ускорение, в чистом виде, без добавок от скорости (скоростного воздушного напора), положения (величины индукции магнитного поля от магнитной системы, степени деформации диффузора), электрических наводок и пр. Второе – датчик должен иметь минимальный вес, иначе за счет увеличения массы подвижной части динамика упадет его чувствительность. Третье – датчик должен иметь максимальную жесткость, так как это влияет на его частотные свойства (АЧХ и ФЧХ), в том числе и на собственную частоту резонанса конструкции датчика. Точки закрепления датчика на диффузоре должны быть как можно ближе к звуковой катушке, чтобы уменьшить задержку распространения сигнала. Конструкция не должна иметь резко выраженных резонансов, обеспечивать экранировку чувствительного элемента, как электрическую, так и магнитную, обеспечивать его нечувствительность к деформациям диффузора. Предложенная конструкция, рассчитанная на изготовление в домашних условиях, в основном, соответствует этим условиям. Все эти требования не родились на пустом месте, был пройден определенный эволюционный ряд проб и ошибок, с частью из которых (и проб и ошибок ) можно ознакомиться на следующей иллюстрации (отработка шла на 75ГДН1-4 с диаметром керна 50 мм) -

В качестве чувствительного элемента выбран дисковый пьезоэлемент, который можно добыть, например, из пьезоизлучателя HPA22D 22мм, (14.00 руб по прайсу «Платана») или чего-то подобного (не ограничиваю вашу фантазию). Предостерегаю от использования пьезоэлемента на стальной пластине (на фото слева) – могут быть неожиданные эффекты при работе такого датчика в мощном неоднородном поле постоянного магнита динамика. Тут и магнитная экранировка не поможет. Просто, в выходном сигнале датчика появляется компонента, зависящая от положения (позиции) датчика, и в нашем случае получается, что это - ПОС, и от ее глубины зависит характер поведения диффузора на ИНЧ (в том числе и пресловутая избыточная "болтанка" диффузора на ИНЧ). Однако, вернемся к нашим "баранам" -

В качестве подопытного динамика при написании статьи, был выбран 10ГД30Е с диаметром керна магнита – 40мм. Аналогичную конструкцию имеет 25ГД26Б. Изготовление датчика начинается с чертежа. Исходя из диаметра керна и диаметра имеющейся пластинки пьезодатчика рисуем собственную конструкцию:

крупнее

По ней, по образу и подобию, вычерчиваем выкройку путем несложных геометрических построений или берем здесь (в формате PCAD4.5), если размеры совпадают.

Далее берем тонкую белую жесть (например, от банки из-под кофе) и размечаем будущую заготовку в соответствие с выкройкой. Если выкройка вычерчивалась в каком либо CAD'е – можно воспользоваться лазерно-утюжной технологией для переноса рисунка на жесть. Вырезаем, как на фото, слегка выправляем неровности. Небольшими плоскогубцами сгибаем заготовку, подгоняем размеры точнее по месту посадки пьезодиска.

Верхняя крышка должна получиться слегка выпуклой с целью повышения ее жесткости. Пропаиваем швы. Окончательно подгоняем посадочные места для пьезодиска остро отточенным скальпелем. Для сборки нам еще понадобятся пружинка (от "битой" дискеты 3.5) и пружинные ламели контактов переключателя типа П2К (3 штуки). Устанавливаем пружинку (от дискеты) на место по фото (ось пропаивается, длинные концы пружинки пока не обкусываем, иначе тяжело будет устанавливать пьезодиск). Ширина паза для установки пружинки по месту должна быть не менее 1мм.

Как видно из фото, крепление пьезодиска в держателе обеспечивается за торцы посадочными гнездами типа «ласточкин хвост», причем две точки крепления неподвижны, а третья получается за счет прижатия диска пружинкой к двум скошенным ребрам. Распрямиться пружинке не дает упор, припаянный к корпусу. Такой безлюфтовый способ крепления не передает паразитные усилия от возможной деформации корпуса при работе на датчик. Припаиваем стоечки из ламелей П2К как на фото. Гибкость стоек способствует механической развязке конструкции датчика от деформаций диффузора. К серебряной обкладке пьезодиска припаиваем тонкий (~0,05мм) вывод из медной проволоки и покрываем обкладку лаком, чтобы не окислялась. Паяем быстро, не перегревая обкладку, иначе серебро начнет растворяться в припое. На обратную сторону пьезопластинки наклеиваем пару слоев тонкой импортной изоленты, чтобы подавить добротность ее собственного резонанса. Устанавливаем в держатели корпуса датчика, оттянув пружинку. При этом электрический вывод должен попасть в отверстие в корпусе. Если диск стоит ровно (а скальпель на что?), лишние концы пружинки можно откусить. Припаиваем нижнюю крышку, по периметру. Также приклеиваем демпфирующую изоленту, как показано на фото:

Готовый датчик в сборе изображен на следующем фото:

На ней видно изолированную контактную площадку, приклеенную к корпусу. Это кусочек тонкого (получается расщеплением вдоль) фольгированного стеклотекстолита с отверстием в центре. Электрический вывод с датчика припаян к ней, без натяга, с небольшим изгибчиком внутри, вроде поросячьего хвостика .

Дальнейшие действия придется проделывать над диффузором динамика. Предельно осторожно и внимательно! Предварительно с него надо удалить центральный пылезащитный колпачок, растворив клей по его краю, или каким-то другим подходящим способом. Для крепления нашего датчика к диффузору надо изготовить 3 монтажных площадочки из той же жести и укрепить их на диффузоре как можно ближе к звуковой катушке по воображаемым углам равностороннего треугольника (чтобы не пришлось потом переделывать, заранее маркируем эти места), протыкая стенки диффузора «рожками», и загибая их с обратной стороны:

После этого надо тщательно проклеить точки крепления «суперклеем». На время работы внутрь звуковой катушки лучше поместить вату, чтобы потом не пришлось из магнитного зазора вытаскивать мусор .

На следующем фото показана установка (и ориентация) готового датчика (опять пайкой в 3-х местах). Если где-то клей отошел из-за воздействия температуры – надо не забыть подклеить. Чем хороша здесь пайка - во-первых, - прочность, во-вторых, всегда есть возможность демонтажа датчика, для проведения какой-либо доработки или деинсталляции ...

На двух следующих фото показана подпайка коаксиала к датчику и его выход с диффузора на корпус динамика. Фиксация кабеля произведена термоклеем. Желательно использовать тонкий изолированный коаксиальный кабель с тонкой центральной моножилой. Пока что случаев перетирания или обрыва такого кабеля при работе - не зафиксировано .

 

Тестером убеждаемся в отсутствии замыканий, лишний раз (не повредит) проверяем отсутствии мусора в магнитном зазоре, потом приклеиваем центральный колпачек обратно к диффузору. Те, кто сомневается в качестве получившегося датчика, могут повременить с приклейкой колпачка, пока не опробуют его в работе. Кажется все.

Все сказанное - не догма, никто не препятствует вам разработать свою собственную конструкцию датчика. Это абсолютно нормально.



< Пред.   След. >
up Главная | Новости | Усилители мощности | Предусилители | Акустика | Источники сигнала | FAQ | Форум | Карта сайта up
 

Mambo is Free Software released under the GNU/GPL License.