আল্ট্রাসাউন্ড ব্যবহার করে ইলেকট্রনিক মেজারিং টেপ সার্কিট

সার্কিটটি দুটি পৃষ্ঠ বা দেয়ালের মধ্যে দূরত্ব পরিমাপ করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

বেসিক ওয়ার্কিং

আল্ট্রাসাউন্ড শব্দের পরিসরের অংশ যা মানুষের কানে শোনা যায় না তাদের কম্পাঙ্কের কারণে, যা 25 kHz-এর বেশি। যাইহোক, এগুলি প্রকৃতপক্ষে শব্দ তরঙ্গ যার সংকোচনের বিভিন্নতা শ্রবণযোগ্য শব্দের মতো একই গতিতে একটি মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যমে প্রচার করে।

এটি লক্ষ করা উচিত যে এই গতি প্রায় 20 ডিগ্রি সেলসিয়াসে 330 মি/সেকেন্ড। পরপর দুটি চাপের ম্যাক্সিমার মধ্যে দূরত্বকে তরঙ্গদৈর্ঘ্য বলা হয় এবং এটি প্রাথমিকভাবে আল্ট্রাসাউন্ডের ফ্রিকোয়েন্সির উপর নির্ভর করে।

বর্তমান অ্যাপ্লিকেশনে, ফ্রিকোয়েন্সি হল 40 kHz, 25 মাইক্রোসেকেন্ডের সময়কালের সাথে সম্পর্কিত। ফলস্বরূপ, তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λ) সূত্র λ = V × T দ্বারা দেওয়া হয়, যা 20°C তাপমাত্রায় প্রায় 8.25 মিমি।

শব্দের মতো, আল্ট্রাসাউন্ডগুলি বাধাগুলিকে প্রতিফলিত করে। একটি বিন্দু এবং বাধার মধ্যে একটি অতিস্বনক সংকেতকে সামনে এবং পিছনে (একটি প্রতিধ্বনি আকারে) ভ্রমণ করতে যে সময় লাগে তা সঠিকভাবে পরিমাপ করে, উত্স এবং বাধার মধ্যে দূরত্ব (d) নির্ধারণ করা সহজ।

এই ক্ষেত্রে, যদি dt পরিমাপ করা সময়ের প্রতিনিধিত্ব করে, সম্পর্কটিকে 2d = V × dt হিসাবে লেখা যেতে পারে, যেখান থেকে d-এর মান বের করা যেতে পারে। এটি আল্ট্রাসাউন্ডের এই সম্পত্তি যা এই নিবন্ধে বর্ণিত বৈদ্যুতিন পরিমাপ টেপ সার্কিটে শোষিত হয়।

সার্কিট ডায়াগ্রাম

পরিচালনানীতি

একটি ডিভাইসে একটি অতিস্বনক ট্রান্সমিটার এবং রিসিভার থাকে, একটি ক্যাপসুলের আকারে, পাশাপাশি রাখা হয় এবং নীচের দিকে মুখ করা হয়।

তারা 2 মিটার দূরত্ব দ্বারা স্থল থেকে বিচ্ছিন্ন একটি সমতলে অবস্থিত। আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ ব্যক্তির মাথার খুলি থেকে প্রতিফলিত হয়, যার আকার আমরা পরিমাপ করতে চাই।

এই সংকেতগুলি পর্যায়ক্রমে নির্গত হয়।

একটি টাইমিং ডিভাইস অতিস্বনক ট্রান্সডুসারের অবস্থান সমতল এবং ব্যক্তির মাথার খুলির মধ্যে সময় এবং এইভাবে দূরত্ব পরিমাপ করে।

এই দূরত্ব, আনুপাতিক সময় গণনা দ্বারা নির্ধারিত, 2 মিটার থেকে বিয়োগ করা হয়।

উদাহরণস্বরূপ, যদি এই দূরত্ব 17 সেমি হয়, তবে ব্যক্তির উচ্চতা 1.83 মিটার।

উচ্চতা নির্দেশকটি একটি দ্বিতীয় ঘেরে চোখের সামনে স্থাপন করা তিনটি 7-সেগমেন্ট প্রদর্শনের মাধ্যমে সরাসরি পাঠযোগ্য।

পাওয়ার সাপ্লাই

সুইচ I দ্বারা সক্রিয় একটি ট্রান্সফরমারের মাধ্যমে 220V মেইন থেকে শক্তি টানা হয়।

গৌণ দিকে, 12V এর একটি বিকল্প সম্ভাবনা প্রাপ্ত হয়, যা একটি ডায়োড সেতু দ্বারা সংশোধন করা হয়। ক্যাপাসিটর C1 প্রাথমিক ফিল্টারিং সঞ্চালন করে।

একটি 7809 রেগুলেটরের আউটপুটে, 9V এর একটি ধ্রুবক সম্ভাবনা পাওয়া যায় এবং ক্যাপাসিটর C2 অতিরিক্ত ফিল্টারিং প্রদান করে।

ক্যাপাসিটর C3 সার্কিটের বাকি অংশে পাওয়ার সাপ্লাই সংযুক্ত করে।

টাইম বেস

IC1 এর NOR গেট lll এবং IV একটি স্থিতিশীল মাল্টিভাইব্রেটর গঠন করে।

এই ধরনের একটি সার্কিট তার আউটপুটে বর্গাকার তরঙ্গের ডাল তৈরি করে, যার সময়কাল প্রাথমিকভাবে R2 এবং C4 এর মান দ্বারা নির্ধারিত হয়।

বর্তমান ক্ষেত্রে, এই সময়কাল প্রায় 0.5 সেকেন্ড।

এটি পরিমাপের পর্যায়ক্রমিকতার ভিত্তি তৈরি করে।

ক্যাপাসিটর C5, প্রতিরোধক R4, এবং ডায়োড D1 একটি টাইমিং ডিভাইস গঠন করে।

D1 এর ক্যাথোডে, প্রতি 0.5 সেকেন্ডে সংক্ষিপ্ত ধনাত্মক স্পন্দন পরিলক্ষিত হয়, মাল্টিভাইব্রেটর দ্বারা উত্পন্ন সংকেতগুলির ক্রমবর্ধমান প্রান্তের সময় C5 এর মাধ্যমে R4 এর দ্রুত চার্জিংয়ের ফলে।

অতিস্বনক সংকেত কমান্ড

IC1 এর NOR গেট I এবং II একটি মনোস্টেবল ফ্লিপ-ফ্লপ হিসাবে কনফিগার করা হয়েছে। প্রতিটি কমান্ড পালসের জন্য, এই ফ্লিপ-ফ্লপের আউটপুটে একটি উচ্চ অবস্থা পরিলক্ষিত হয়, যার সময়কাল প্রধানত R10 এবং C7 এর মান দ্বারা ক্রমাঙ্কিত হয়।

বর্তমান অ্যাপ্লিকেশনে, এই সময়কাল 150 মাইক্রোসেকেন্ডে সেট করা হয়েছে।

আল্ট্রাসাউন্ডের পর্যায়ক্রমিক নির্গমন

IC3-এর NAND গেট III এবং IV একটি কমান্ড-চালিত স্থিতিশীল মাল্টিভাইব্রেটর হিসাবে কনফিগার করা হয়েছে। যতক্ষণ কন্ট্রোল ইনপুট কম থাকে, আউটপুটও কম থাকে।

যাইহোক, যদি কন্ট্রোল ইনপুটে একটি উচ্চ অবস্থা উপস্থাপিত হয়, আউটপুটে বর্গ তরঙ্গ ডাল পরিলক্ষিত হয়। সামঞ্জস্যযোগ্য উপাদান A1 সামঞ্জস্য করে, এই ডালের সময়কাল 25 মাইক্রোসেকেন্ডে সেট করা হয়, যা 40 kHz এর ফ্রিকোয়েন্সির সাথে মিলে যায়।

পাইজোইলেকট্রিক প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে অতিস্বনক ট্রান্সমিটার ট্রান্সডুসার, NAND গেট III এর ইনপুট/আউটপুটগুলির সাথে সংযুক্ত।

এই ট্রান্সডুসারের টার্মিনালগুলিতে, 40 kHz ফ্রিকোয়েন্সির বর্গাকার তরঙ্গ ডাল পাওয়া যায়, তবে 18V এর একটি প্রশস্ততা (অর্থাৎ, সর্বাধিক এবং সর্বনিম্ন মধ্যে পার্থক্য), যা অতিস্বনক সংক্রমণের তীব্রতা বাড়ায়।