Данный прибор разрабатывался в рамках проекта проверки утверждений о возможности очистки труб, обработанной свехслабым электромагнитным сигналом звукового диапазона. Утверждалось, что использование сканирующего сигнала уменьшает т.н. эффект памяти воды в замкнутых системах обогрева. Испытание в фирмах, профессионально занимающихся очисткой, ремонтом и восстановлением водопроводных систем таких чудес не показало.
Здесь описание устройства дано тем, кто в идею верит, но платить за устройство из пары микросхем 500…20000 у.е. не готов.
Схема не виновата в чьих-то заблуждениях и суете на этом бизнеса из серой зоны. То что от неё требовалось, она делает хорошо. Её можно с успехом использовать в иных целях, как целиком, так и частями.
Схема
Работа
В данном устройстве используется свиппирование, т.е. изменение выходной частоты по линейному закону. На интегральном таймере D1 собран генератор низкочастотного импульсного сигнала, задающий период прокачивания частоты от минимума до максимума и обратно. Из него на интегрирующем элементе — конденсаторе С3 получается пилообразный сигнал, который подаётся на модулирующий вход генератора (D2), управляемого по частоте.
Генератор импульсов на интегральном таймере собран по рекомендуемой производителем типовой схеме. Положительному сигналу на выходе D1 (конт. 3) соответствует время заряда конденсатора С1 от напряжения 1/3Uпит до 2/3Uпит через последовательно включённые резисторы R2 и R1. Отрицательный сигнал длится пока С1 разряжается внутренним ключом (конт. 7) через резистор R1 до уровня 1/3Uпит.
Собственно пилообразный сигнал образуется на конденсаторе С3 последовательностью его зарядов-разрядов по цепи: выход таймера D1 (конт. 3), резистор R4, общий провод. Втекание и вытекание тока через один и тот же контакт 3 таймера объясняется его конструкцией из двух транзисторов, подключающих к выходу либо питающее напряжение, либо общий провод.
Свипп-генератор собран на микросхеме D2. Её основное назначение — построение петли фазовой автоподстройки (ФАП), и в ней есть несколько устройств для этого. Из них здесь использован только управляемый напряжением по частоте генератор (ГУН). Линейность отклика частоты на напряжение, подаваемое на вход управления (FC) высокая — около 1%.
Значение частоты генерации ГУН при отсутствии управления определяется конденсатором, подключаемым к конт. 6, 7 и резистором R7. Постоянный сдвиг полученной частоты задаётся величиной сопротивления резистора R8. Использование здесь составного задающего конденсатора С5+С6 не принцип, а просто результат конкретных настроечных работ по введению параметров генерации в требуемые границы.
Пилообразное напряжение, получаемое на С3, поступает на вход FC (конт. 9) управления частотой генератора и изменяет её от 300 до 6000 Гц. Собственно из-за необходимости такого изменения частоты и был выбран именно этот тип микросхемы.
Выход генератора (конт. 4) стандартный для КМОП схем, т.е. слабый. Для непосредственного управления достаточно мощной нагрузкой использован ключ на специально разработанном для таких целей транзисторе VT1 КТ972Б со сверхбольшим усилением по току (супер-бета). Для разгрузки стабилизатора D3 питание VT1 идёт от нестабилизированного напряжения. Резистор нагрузки ключа R12 поставлен повышенной ваттности, исключающей его перегорание при случайном замыкания выходов «А1» и «B» при эксплуатации (защита от дурака).
Возможна работа парами вибраторов 1-3 или 2-3. В первом случае вибраторы имеют между собой гальваническую развязку. Введение двух вариантов подключения вибраторов в данной конструкции носит экспериментальный характер.
Питание микросхем D1 и D2 идёт от интегрального стабилизатора D3 типа 78L08 напряжением 8V. Умягчитель ставится в местах с повышенной температурой и влажностью и требуется радикальная защита блока сетевого питания от аварийных перегрузок при нарушения герметичности корпуса и лаковых покрытий платы. Это работа для предохранителя F1, который имеет ножки и впаивается в плату, поскольку его сгорание означает плохое состояние конструкции и необходимость её тщательной ревизии в подходящих условиях.
Обратите внимание на интересный светодиодный индикатор работы. HD1 светится только при наличии импульсов в выходной цепи. Кроме того, его яркость пропорциональна частоте выходного сигнала и в процессе свиппирования он то разгорается, то притухает. Таков эффект от питания СИДа через дифференцирующую цепочку C8, R11, постоянная времени которой меньше минимального периода выходного сигнала. Получаемые с неё разнополярные импульсы выпрямляются диодным мостиком D3 и питают светодиод.
Замены
D1 таймер
Можно заменять на биполярные или КМОП версии прибора NE555 из обширного семейства аналоговых таймеров 555. При работе с КМОП аналогами (NE7555, КР1441ВИ1 и т.д.) из-за большего на ~1V размаха напряжения выходного сигнала соответственно увеличится и управляющее напряжение на С3, что приведёт к увеличению диапазона прокачки частоты.
D2 микросхема ФАП
Из отечественных элементов в дешевом пластмассовом корпусе есть КР1564ГГ1. Из мировой номенклатуры годятся любые аналоги CD4060A или CD4060B во всех видах исполнения. Если есть выбор, предпочтительнее клоны усовершенствованной КМОП CD4060B, к которой относится и КР1564ГГ1. Здесь существенно их повышенная, по сравнению с предшественниками, нагрузочная способность, упрощающая сопряжение с выходным каскадом.
D3 интегральный стабилизатор
Есть отечественный аналоги 1157ЕН801х, 1157ЕН802х.
D4 диодный мостик
Заменяем на КЦ422(А…Г), КД906(А…В) или подобное. Возможна схема из 4-х отдельных диодов на ток от 50 mA, например, 1N4148, КД521х, КД522х, КД510х.
HD1 светодиод
Применение ярких СИДов здесь имеет особенности. Логарифмическая характеристика зрения приводит делает объективно десятикратное изменения яркости воспринимаемым как 3…5 кратное. Увеличение яркости свечения СИДа помещает зону стимулирования на более пологий участок кривой и диапазон субъективного восприятия сужается. Значит, имеет смысл работать с умеренными яркостями. Для умягчителя, чьё место в подсобках с искусственным освещением или вообще без оного, это нормально.
1. Хороши СИДы из светорассеивающей пластмассы, большего диаметра, и углом излучения от 30°. Прозрачная линза СИДа работает лупой для наблюдения светоизлучающего кристалла, который отчетливо виден внутри корпуса, а компактный источник воспринимается ярче.
2. Уменьшайте ёмкость С8. Это радикальное решение.
3. Переходим на однополярное питание без мостика D4. Параллельно HD1 ставим диод VD1, чтобы избежать постоянного заряда С8 и его блокирования.
Варианты
Макет умягчителя, выполненный в стандартном корпусе промэлектроники И-501 из ряда «Логика». Справа видны четыре оранжевых диода, которых нет на схеме. При отработке устройства сунуть в XS1 штекер блока питания с иной полярностью очень просто. Вот диодный мостик и спасает от ошибок.
Схемотехника отличий макета от рабочего образца.
Наладка
Настройка частоты генератора на D2 обычно необходима, поскольку экземпляры данной микросхем имеют разброс до 10%.
Ставим
Сетевой блок питания. Потенциальная опасность для помещения и здания. Это строго покупное изделие. С паспортом, в котором однозначно разрешена круглосуточная работа. Обычно эта норма блоков к связной технике. Дешевкам разрешают работать 20…23 и даже 23,5 часа в сутки и тем понуждают к присмотру.
Не заменяйте штекер, не меняйте его полярности, укорачивайте или удлиняйте провод. Пока всё родное, за любые эксцессы с участием блока отвечает производитель, иначе — вы.
Установка умягчителя. Во влажном или горячем помещении находится только умягчитель и низковольтный провод питания. Блок питания строго в нормальных условиях.
Вибраторы выполнены из изолированного многожильного провода, намотанного по 20…30 витков на водяную трубу. Концы проводов изолированны. Длина катушки 30…40 см. Намотка витков по часовай стрелке или против, значения не имеет. Расстояние от устройства до вибраторов не более 50 см.
Кому работа электронного умягчения и идея сверхмалого электромагнитного воздействия на воду покажется слабой, то его можно использовать с куда большим толком в других областях.
Физиотерапевтический виброакустический прибор
Если спросить в аптеке, что есть получше из техники, то ВИТАФОНы вспомнят почти сразу. Из их первых моделей забавно торчат уши радиотехнического стиля мышления. Присущая населению в массе механистическая модель организма порождает аналогичное решение его проблем. Если штуковина не работает, то её надо сначала потрясти. Естественно тем, что рядом. Здесь это телефонная гарнитура без оголовья и капсюли без крышек. От звукового генератора вибрируют мембраны капсюлей и ими обрабатывают проблемное место.
Да и особенности схемотехники на программируемой логике, конструкции в целом, указывают на узкую специализацию разработчика.
Таких вынужденных открытий в каждой профессии совершается во множестве. Встречался автору, например, авиамеханик, отработавший на себе, личном составе, их семьях и командированных испытательного центра, находившегося на берегу Крыма, потрясающе эффективное лечение солнечных ожогов, сложных кожных болезней, таких как грибки, псориаз, сыпи техническим солидолом и пульсирующей от прерывателя струёй сжатого азота. А отдыхавшая от забот на пляже медслужба призывала из под тента не верить глазам и телу своему.
Экстрасенсы хором прокляли УЗ диагностику за то, что она буквально рвёт на части тонкоматериальные оболочки человека. При виброакустической физиотерапии, носящей толчковый, импульсный характер, характеризующийся мощным уровнем составляющих, уже вторые и третьи гармоники ультразвук. Да и население полагает, что дарового лекарства много не бывает, а инструкции нужны, когда прибор скиснет.
Интересно узнать, что запросто видящие ауру думают о виброакустических процедурах.
Охраняя свою монополию производители ВИТАФОНа любителей не трогают, а зря, в зоне хобби идею дискредитируют. Правильно воспроизводить простой по структуре сигнал прототипа эти беспризорники научились, а вот вибратором назначают пьезоэлектрические звонки с мизерной деформацией кристалла.
Строго говоря, и электромагнитный капсюль телефона не шедевр для излучения внутрь тела, но его доступность и малая мощность, необходимая для процедуры, оправдывает решение не заморачиваться на улучшении КПД, а работая от сети поднять подводимую к нему мощность.
Экономия энергии удел автономных приборов. То, что это возможно, видно по простым конструкциям электробритв с вибрирующей сеткой (около 300 Hz) на одном аккумуляторе типоразмера АА (1,2V).
Стоимость ВИТАФОНа 40…60 у.е. и делать любительские копии нет смысла. Оправдывает активность только познавательный зуд к ЗОЖ или медицинской акустике. Есть такое научное направление.
Электромагнитный капсюль в разрезе. По виду больше всего похож на ТА-4. Есть ещё ТК-67-УТ, ТА-56М, КЭД-2 и др. Основной производитель завод «Октава» (Тула).
Любитель из толп homo vulgaris выделяется исключительно аномальным интересом к процессу. Если, для разнообразия, ему захочется и результата, то пусть забудут про паяльник. Любые звуки от леденящих душу криков болотной выпи до стонов счастья ему родит компьютер. Для первых результатов достаточно пописать полчаса на любом языке, хоть на Бейсике. Сигнал берём с разъёма системного динамика, или звуковой карты. Умощняем на чём угодно и лечим.
Для преобразования умягчителя воды в физиотерапевтический прибор с приличным акустическим воздействием достаточно к выводам «А2», «В» подключить электромагнитные телефонные капсюли сопротивлением 50…80 Ω без крышек. Их функция акустического трансформатора здесь не нужна. К телу прикладывается непосредственно металлическая мембрана, которую закрепите к корпусу, чтобы не съезжала при работе. Можно для начала скотчем.
Допустимо ставить капсюли, с учётом указанной на них полярности, вместо резистора R12, но тут будут искажения в излучаемом сигнале от подмагничивания постоянной составляющей импульсного тока. Насколько это существенно, не знаю.
Мощности выходного каскада умягчителя хватит на подключение пары-тройки капсюлей, как последовательно, так и параллельно.
В данном случае сигнал воздействия волею судеб оказался оригинальным. Однако идея физиовоздействия традиционна. В отличие от последовательности сеансов прототипа с фиксированными частотами у нас есть непрерывное прокачивание частоты в том же диапазоне. Плавные изменения естественней. Во всяком случае, ничего не упустим, даже то, о чём и не подозреваем.
У аналога всё длится около минуты. С указанными на схеме умягчителя номиналами свиппирование «вверх-вниз» идёт около 20 секунд. Постоянная времени заряда-разряда конденсатора С3, на котором получаем управляющее напряжение, около 2 минут. Значениями R1, R2, C1 можем варьировать в этом пределе время цикла. Соотношение величин R1 и R1+R2 определяет различие в скоростях движения «вверх» и «вниз» по диапазону, что интересно для обогащения характера воздействия на организм.
Смещением частотного диапазона заведует R7. Для нижней границы в единицы Hz его значение около 1 МΩ.
В одной из модификаций ВИТАФОНа вместо одной виброголовки модуль с красными светодиодами, излучающими с частотой вибраций. Это интересно, так как красный свет глубоко проникает в мышечную ткань человека. Например, в темноте хорошо видно, что светодиод средней эффективности насквозь просвечивает пальцы, ладонь, шёку.
Выход умягчителя выдержит добавление цепочки из 5…7 последовательно включенных ИК и красных светодиодов с общим токозадающим резистором. При определении конкретного состава группы, учитывайте, что напряжение на излучающих переходах у красных СИД около 1V, а у ИК около 2V.
Активатор травления печатных плат
Известно, что активация раствора, например, пузырьками воздуха от аэратора аквариумов существенно ускоряет процесс даже со сработанным реактивом. Аналогично и даже более эффективно действует правильно организованное акустическое возбуждение реактива в кювете. Если поместить излучатель внутрь и дать на него тональный сигнал, то ускорение процесса будет слабым. Дело в стоячих волнах, устанавливающихся в кювете. Динамику волновой картине и придаёт изменение частоты активации по какому либо закону. Качание частоты с параметрами, заложенными в умягчителе, здесь вполне подходит.
В звуковом диапазоне активатором (вибратором) могут быть пьезоэлементы или электромагнитные головки.
Минус в адреналиновой атаке от звука сирены. Для спокойствия сдвиньте настройками D2 диапазон выходных сигналов по частоте вверх. Для ультразвука хороши только пьезоэлементы. Страдать в процессе травления теперь будут только домашние животные. Повезёт, если молча и пассивно.
Травление с активатором. Плата подвешена к штанге и висит в реактиве вертикально, что ускоряет процесс и его качество. Кювета прозрачная, пластмассовая, когда-то была в кухонном наборе для сыпучих пищевых продуктов.
Для работы в реактиве вибратор (пьезоэлемет) помещен в узкий, длинный пакет из тонкого полиэтилена. Верхняя, открытая, часть пакета свешивается наружу через борт кюветы. Обжатый давлением раствора излучатель отдаёт всю энергию в жидкость, оставаясь сухим.
Евг. Свищeв
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Подборки: NE555 Генератор
Источник: