Аудиоконтроллер переменного магнитного поля звуковой частоты

При работе с переменными магнитными полями иногда возникает сомнение - присутствуют ли они в действительности в зоне эксперимента. Оперативно контролировать магнитные поля низкочастотного (звукового) диапазона удобно на слух. Для этого используется усилитель мощности низкой частоты (УНЧ), к выходу которого подключается динамическая головка, а ко входу - измерительная катушка [1], находящаяся в зоне действия переменного магнитного поля. Подобное устройство можно считать аудиоконтроллером переменного магнитного поля.

Параметры УНЧ аудиоконтроллера переменного магнитного поля:

• диапазон рабочих частот 20 Гц ... 20 кГц
• максимальная выходная мощность 4 Вт на нагрузке сопротивлением 4 Ом при входном напряжении 50 мВ эфф.
• коэффициент гармоник при максимальной выходной мощности в диапазоне рабочих частот не более 10 %
• входное сопротивление не менее 30 кОм
• питание: источник постоянного напряжения 12 ... 15 В (можно питать от аккумуляторной батареи)
• размеры 75 х 50 х 40 мм³
• масса (без источника питания) не более 100 г

Схема принципиальная усилителя мощности

Схема электрическая принципиальная УНЧ аудиоконтроллера показана на рис. 1.

Рис. 1. Схема электрическая принципиальная низкочастотного усилителя мощности.

УНЧ построен по типовой схеме на микросхеме К174УН7. Схема подключения УНЧ к измерительной катушке, источнику питания и динамической головке приведена на рис. 2, эскиз печатной платы усилителя представлен на рис. 3, а внешний вид - на рис. 4.

Рис. 2. Схема подключения усилителя мощности.

Рис. 3. Печатная плата усилителя мощности (размер платы 75 х 50 мм²).

Рис. 4. Внешний вид печатной платы усилителя мощности аудиоконтроллера.

Измерительная катушка

Измерительная катушка, как правило, представляет собой цилиндрический соленоид. Коэффициент преобразования измерительной катушки выбирается в зависимости от уровня индукции и частоты контролируемого переменного магнитного поля [1] и определяет ее конструкцию (размеры, диаметр обмоточного провода и число витков). В некоторых случаях для повышения коэффициента преобразования можно использовать длинные катушки с ферромагнитными сердечниками.

Состояние разработки:

Аудиоконтроллер переменного магнитного поля изготовлен в одном экземпляре и используется в лабораторных условиях для проведения различных экспериментов с источниками переменных магнитных полей, создаваемых в соленоидальных системах [2] с помощью усилителей мощности [3], работающих совместно с различными источниками сигнала.

Ссылки:

1. Измерение индукции переменного магнитного поля с помощью измерительной катушки
2. Системы колец Гельмгольца (катушки Гельмгольца)
3. Усилитель мощности низкой частоты для генератора сигналов Г3-118

Словарь терминов:

• Магнитное поле - разновидность электромагнитного поля, создаваемая движущимися электрическими зарядами или токами и оказывающая силовое воздействие на движущиеся электрические заряды или токи.
• Соленоид (от греч. solen - трубка и eidos - вид) – осесимметричная катушка индуктивности.
• Усилитель мощности - устройство, выходной сигнал которого повторяет по форме и превосходит по мощности сигнал на входе.

25.04.2013

Альтернативные источники энергии
Компьютеры и Интернет
Магнитные поля
Механотронные системы
Перспективные разработки
Электроника и технология

Главная страница