Infraschall sind Schallwellen mit einer Frequenz unter 20 Hz, die vom menschlichen Ohr nicht zu hören sind. Obwohl sie von den meisten Menschen nicht gefühlt werden, kann Infraschall Auswirkungen auf unsere Gesundheit haben. Daher kann die Infraschallmessung nützlich sein, um den Lärmpegel in bestimmten Räumen oder Umgebungen zu messen.
Es ist nicht so schwierig, einen Infraschallmesser mit eigenen Händen zu machen, wie es scheinen mag. Sie benötigen mehrere Komponenten, darunter ein Kondensatormikrofon, einen Vorverstärker, einen Analog-Digital-Wandler (ADC) und einen Arduino-Mikrocontroller. Mit diesen Komponenten können Sie ein Werkzeug erstellen, mit dem Sie den Infraschall messen und die Ergebnisse auf dem Bildschirm anzeigen können.
Um zu beginnen, müssen Sie alle notwendigen Komponenten zusammenbauen. Das Kondensatormikrofon wird zum Sammeln von Schallwellen verwendet, der Vorverstärker verstärkt das Signal vom Mikrofon und der ADC wandelt das analoge Signal in ein digitales um. Der Arduino-Mikrocontroller ist das wichtigste "Gehirn" des Projekts und wird die Daten verarbeiten und auch die Ausgabe steuern.
Vergessen Sie nicht, dass bei der Arbeit mit Schallwellen, insbesondere bei niederfrequenten Wellen, alle Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden müssen. Verwenden Sie spezielles Schutzzubehör und beachten Sie die Sicherheitsempfehlungen.
Nachdem Sie alle Komponenten zusammengebaut haben, müssen Sie den Arduino-Mikrocontroller für die Arbeit vorbereiten. Laden Sie die entsprechende Infraschallbibliothek herunter und konfigurieren Sie das Programm, um die Daten zu messen und anzuzeigen. Achten Sie darauf, alle Komponenten ordnungsgemäß an den Mikrocontroller anzuschließen und zu kalibrieren.
Jetzt ist Ihr Infraschallmesser einsatzbereit! Platzieren Sie es in dem Bereich, in dem Sie den Geräuschpegel messen möchten, und behalten Sie die auf dem Bildschirm angezeigten Daten im Auge. Beachten Sie den Geräuschpegel an verschiedenen Orten und führen Sie eine vergleichende Analyse durch. Ein solches Messgerät kann in verschiedenen Situationen nützlich sein, z. B. bei der Überprüfung des Geräuschpegels im Aufnahmestudio, im Kino oder in der Produktion.
Materialien, die für die Herstellung eines Infraschallmessers mit eigenen Händen benötigt werden
Für die Herstellung eines Infraschallmessers benötigen Sie die folgenden Materialien:
- Mikrofon (vorzugsweise mit einem Frequenzbereich von 20 Hz bis 20 kHz und einer Empfindlichkeit von mindestens 20 mV/Pa)
- Analog-Digital-Wandler (ADC) zum Anschließen eines Mikrofons an einen Computer
- Computer mit Windows oder Mac OS
- Software zur Verarbeitung von Audiosignalen (z. B. Audacity)
- Satz von verschiedenen Drähten zum Anschließen von Komponenten
- Lötstation und Lötstation für die Montage elektrischer Verbindungen
- Multimeter zur Messung elektrischer Parameter
- Werkzeuge zur Montage und Befestigung (Schraubenzieher, Pinzetten, Zangen usw.)
- Gehäuse für Infraschallmessgerät (Sie können einen Plastikbehälter oder ein Holzgehäuse verwenden)
- USB-Kabel zum Anschluss des ADC an einen Computer
- Zusätzliche Materialien auf Wunsch (z. B. Lötmaske, Schrumpfschlauch, Befestigungselemente usw.)
Stellen Sie sicher, dass Sie über alle notwendigen Komponenten und Werkzeuge verfügen, bevor Sie sich an die Herstellung wenden. Dies wird Ihnen helfen, das Projekt ohne Verzögerungen und Probleme zu realisieren.
Funktionsprinzip und Anwendung des Infraschallmessers
Das Funktionsprinzip des Infraschallmessers basiert auf der Verwendung eines Mikrofons, das Geräusche mit niedriger Frequenz erfassen kann. Diese Signale werden dann in ein elektrisches Signal umgewandelt und mit Hilfe einer elektronischen Einheit analysiert. Die Messergebnisse werden normalerweise auf dem Display des Messgeräts angezeigt oder zur weiteren Analyse an einen Computer übertragen.
Infraschallmessgeräte sind in verschiedenen Bereichen weit verbreitet. In der Audiologie helfen sie dabei, den Infraschallspiegel zu messen, der die Gesundheit und den Komfort von Patienten beeinträchtigen kann. Im Bau werden sie verwendet, um den Lärm zu kontrollieren, der durch den Betrieb leistungsfähiger Maschinen und Anlagen verursacht wird. In der Industrie können sie zur Steuerung von Vibrationen und zur Messung des Lärmpegels in Produktionsstätten verwendet werden. Und in der Umwelt werden sie häufig verwendet, um den Geräuschpegel und die Vibrationen zu verfolgen, die Tiere und Pflanzen beeinflussen können.
Vorbereitung für die Montage eines Infraschallmessers
Bevor Sie mit der Montage des Infraschallmessers beginnen, müssen Sie alle notwendigen Materialien und Werkzeuge vorbereiten. Hier ist eine Liste von dem, was Sie brauchen:
- Arduino-Mikrocontroller;
- Beschleunigungsmesser MPU-6050;
- Bluetooth-Modul HC-05;
- Widerstände 4,7 kΩ und 10 kΩ;
- Kondensatoren 100 nF und 10 UF;
- Anschlüsse und Drähte;
- Leiterplatte;
- Lötstation;
- Lötkolben;
- Lot;
- Pinzette;
- Multimeter;
- Schraubendreher;
- Schere;
- Null-Roulette.
Stellen Sie sicher, dass Sie über alle notwendigen Komponenten und Werkzeuge verfügen, bevor Sie mit der Montage selbst beginnen. Es ist auch sehr wichtig, sich mit der Montageanleitung vertraut zu machen und die Vorgehensweise zu verstehen. Dies wird Ihnen helfen, Fehler zu vermeiden und die Montage effizienter zu gestalten.
Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Montage eines Infraschallmessers
Schritt 1: Vorbereitung von Materialien und Werkzeugen:
- Mikrofon oder Infraschallsensor
- Analog-Digital-Wandler (ADC)
- Ein Arduino-Mikrocontroller oder ein anderer Controller
- Montageplattform
- Drähte und Kabel
- Gummidichtungen oder Untersetzer zur Isolierung gegen Vibrationen
Schritt 2: Erstellen eines Schemas:
- Schließen Sie ein Mikrofon oder einen Infraschallsensor an den ADC-Eingang an.
- Verbinden Sie den ADC-Ausgang mit dem Mikrocontroller.
Schritt 3: Programmcodierung:
- Laden Sie ein Programm auf den Mikrocontroller, um die Daten vom ADC zu lesen.
Schritt 4: Montage und Kalibrierung:
- Befestigen Sie das Mikrofon oder den Infraschallsensor mit Gummipolstern oder Untersetzern an der Plattform.
- Positionieren Sie die Plattform in dem Bereich, in dem der Infraschall gemessen werden soll.
- Installieren und führen Sie das Programm auf dem Mikrocontroller aus, um die Daten zu lesen.
- Führen Sie bei Bedarf eine Kalibrierung durch, um den Infraschall genau zu messen.
Schritt 5: Abrufen und Analysieren von Daten:
- Empfangen Sie Daten vom Mikrocontroller über die serielle Schnittstelle.
- Zeigen Sie die Daten zur Analyse an oder speichern Sie sie.
- Analysieren Sie die Daten und messen Sie die Intensität des Infraschalls.
Schritt 6: Ergebnisse und weitere Maßnahmen:
- Verwenden Sie die erhaltenen Daten für Untersuchungen oder zur Überwachung des Infraschallspiegels.
- Untersuchen Sie zusätzliche Materialien für Infraschallverarbeitungsarbeiten und -analysen.
Überprüfen und Kalibrieren eines Infraschallmessers
Nach der Montage des Infraschallmessers müssen Sie ihn auf korrekten Betrieb überprüfen und kalibrieren, um genaue Messergebnisse zu erhalten. Befolgen Sie die folgenden Schritte, um das Messgerät zu überprüfen und anzupassen:
- Stellen Sie sicher, dass alle Komponenten der Baugruppe ordnungsgemäß verbunden sind und keine physischen Beschädigungen aufweisen.
- Verbinden Sie das Messgerät mit einer Infraschallquelle, z. B. einem Computer oder einem mobilen Gerät mit installierter Infraschallgenerierungsanwendung.
- Starten Sie die App und schalten Sie die Infraschallübertragung bei maximaler Lautstärke ein.
- Platzieren Sie das Infraschallmessgerät an der Stelle, an der Sie Messungen durchführen möchten.
- Achten Sie auf die Anzeige des Infraschallmessers auf dem Display oder in der App. Sie müssen dem Niveau des erzeugten Infraschalls entsprechen.
- Wenn die Messwerte nicht mit den erwarteten Werten übereinstimmen, überprüfen Sie, ob das Infraschallmessgerät richtig angeschlossen und konfiguriert ist.
- Passen Sie bei Bedarf die Kalibrierung des Infraschallmessers an, um genaue und zuverlässige Ergebnisse zu erzielen.
- Wiederholen Sie die Überprüfung und Kalibrierung bei Bedarf, um eine optimale Leistung des Infraschallmessers zu erzielen.
Die Überprüfung und Kalibrierung eines Infraschallmessers sind wichtige Schritte bei der Verwendung des Infraschallmessers. Überspringen Sie diese Schritte nicht und korrigieren Sie eventuell auftretende Probleme, um zuverlässige Messdaten zu erhalten.
