Помогите составить схему усила для светодиода от пьезо

[Николай_С]

Вы не поняли.
Практически любая механическая система имеет резонанс (а то и не один). Пьезоэлемент - не исключение. Особенность его в том, что это высокодобротная система (с малым затуханием колебаний), поэтому на частоте резонанса пьезоэлемент развивает очень высокое напряжение. Если частота попадает в звуковой диапазон, то даже при слабом воздействии (шуме, скрипе и пр.) на резонансной частоте это будет вызывать ложные срабатывания. Эту особенность нужно учитывать при конструировании прибора.
Что касается питания и его качества - вопрос не праздный. Дело в том, что схема, содержащая усилитель, может оказаться чувствительной к помехам, которые создают другие устройства. Предположим, где-то недалеко включили девайс, в составе которого имеется колллекторный электродвигатель, входной усилитель словил наводку по питанию, а устройсвтво решило, что это полезный сигнал и сработало. Самое печальное, что выяснится это только в ходе эксплуатации устройства.
Удар подушечкой пальца или ногтём - это всё хорошо, но как отфильтровать стук по корпусу датчика? А хлопок в ладоши в непосредственной близости от него? А горомко произнесённую фразу? Пьезо-элемент среагирует на все вышеперечисленные воздействия. Чтобы понять о чем я говорю, подключите свой датчик к микрофонному входу звуковой карты компа или ноутбука.

[Martel-]

Удар подушечкой пальца или ногтём - это всё хорошо, но как отфильтровать стук по корпусу датчика? А хлопок в ладоши в непосредственной близости от него? А горомко произнесённую фразу?

Отфильтровывать на мой взгляд не надо. Это решается коэффициентом усиления усилителя. Хлопок в ладоши далеко ДО, диапазона мягкий щелчок-твердый щелчок. Тем более фраза.
Это же не микрофон.
Хоть пьезо и называют иногда контактным микрофоном.
Но ведь контактным.

[АлександрЛ]

Вот эта схема,

Спойлер

перерисованная на современные кремниевые транзисторы:

И я добавил "медленнотухнущий" светодиод..

[Martel-]

перерисованная на современные кремниевые транзисторы:

Благодарю за помощь.

[Martel-]

Ещё раз благодарю за участие и помощь в моей просьбе.

Сегодня спаял вот эту схему. Предложенную ранее. С ОУ.

Она "дышит", но надо настраивать.

Светодиод после удара пальцем по пьезо горит долго. Наверное более 10 секунд.
Я сразу думал про установку вместо R6 переменного резистора (последовательно ему постоянный резистор номиналом? 1-10 ком?)
И будет регулировка времени затухания, верно?
Ну и номинал электролита подобрать под свои нужды. Уменьшить.

[АлександрЛ]

Martel- писал(а):

Сегодня спаял вот эту схему. Предложенную ранее. С ОУ.

Спойлер

Она "дышит", но надо настраивать.

Светодиод после удара пальцем по пьезо горит долго. Наверное более 10 секунд.
Я сразу думал про установку вместо R6 переменного резистора (последовательно ему постоянный резистор номиналом? 1-10 ком?)
И будет регулировка времени затухания, верно?

Я же, когда выложил схему "медленнозатухающего" светодиода написал:

Длительность "плавногашения" светодиода зависит от ёмкости конденсатора (чем больше ёмкость, тем дольше гаснет) и от резистора, подключённого параллельно конденсатору (то же самое- чем резистор имеет "больше ом", тем дольше будет гаснуть светодиод.

Вообще, вот в этой схеме:

U1 это усилитель сигнала датчика
D1 и D2 - "детектор" - преобразует переменный сигнал от датчика в постоянное напряжение, которое открывает транзистор Q1.
При открытии транзистора, через диод D3 заряжается конденсатор, а эмиттерный повторитель на транзисторе Q2 "повторяет" напряжение заряженного конденсатора - и светодиод светится.
Конденсатор C7 в основном разряжается через резистор R6, скорость равзряда конденсатора зависит от ёмкости конденсатора и номинала резистора.

На самом деле, я бы подбирал "длительность гашения" "ГРУБО" за счёт ёмкости конденсатора- поставьте 47 мкФ - будет гаснуть 5 секунд.

[Martel-]

Я же, когда выложил схему "медленнозатухающего" светодиода написал:

Хмм, значит я не вник в Ваше описание в должной мере.
Наверное от расстройства и неудачных усилий потерял свежеть восприятия информации. Виноват-с!

Конденсатор C7 в основном разряжается через резистор R6, скорость равзряда конденсатора зависит от ёмкости конденсатора и номинала резистора.

Отлично. Я их и планировал подбирать. (только не знаю, какой номинал-минимум может быть R6)
Благодарю за схему.

Но признаться, я рассчитывал , что такую задачу можно решить проще. Не ожидал такого
Мне б микросхему, которая всё это решит с минимумом обвязки
Шутка.

Добавлено after 2 hours 15 minutes 51 second:
----------
Хмм, похоже что пока схема не работает.
Я её включаю, стукаю по пьезо и схема срабатывает как ключ. Светодиод загорается и не гаснет.
Выключаю питание, разряжаю кондёр. Включаю, стукаю по пьезо и всё по новой.
Поставил вместо R6 переменник с постоянным на 10 ком, кондёр поменял на 47 мкф, потом на 5, потом на обычный кондёр 0,1 мкф, схема работает одинаково

Значит нужны ещё советы.
Может последний диод лишний, или что?

[korob]

Значит нужны ещё советы.

Хорошо, советую обратить внимание на первую схему из этого сообщения.

[АлександрЛ]

Martel- писал(а):

Хмм, похоже что пока схема не работает.
Я её включаю, стукаю по пьезо и схема срабатывает как ключ. Светодиод загорается и не гаснет.
Выключаю питание, разряжаю кондёр. Включаю, стукаю по пьезо и всё по новой.
Поставил вместо R6 переменник с постоянным на 10 ком, кондёр поменял на 47 мкф, потом на 5, потом на обычный кондёр 0,1 мкф, схема работает одинаково

Значит нужны ещё советы.
Может последний диод лишний, или что?

Диод не лишний.. Смотрите напряжение на базе транзистора Q1- при отсутствии сигнала там должен быть НОЛЬ.
Если светодиод не гаснет- проверяем:
Убрать Q1, при соединении точки соединения R5 и D3 с "землёй" - светодиод должен зажечься, посте отсоединения - медленно погаснуть.

Возвращаем Q1, и убираем диод D1, при подаче напряжения питания через резистор 20~50 кОм на базу транзистора Q1 - светодиод должен зажечься и плавно погаснуть..

Вернуть диод D3 на место, если светодиод зажигается и не гаснет- у вас ВЧ возбуждение усилителя, ну, или у него слишком большой коэффициент усиления- уменьшайте резистор ОС, и(или) попробуйте подобрать конденсатор параллельно пьезодатчику, ну, допустим, начиная со 100 пФ.

[Ser60]

Martel- писал(а):

Нужна предельно простая схема.

Я подумал, что мне тоже будет полезно собрать подобное устройство на макетке для демонстрации функционирования акселерометра студентам. Вот результат:



Как я писал ранее, можно использовать любой МК. Мне просто на этом было быстрее собрать программу из имеющихся наработок. Полный проект с исходником в архиве.
Вот ещё видео работы. Извиняюсь за качество, всё хотел чтобы светодиод был лучше различим. Но он всё-равно подсвечивает камеру и плохо видно изменение его яркости в зависимости от силы щелчка. Задумаете собрать на плату, могу прокомментировать работу алгоритма и как в нём перестроить параметры управления светодиодом.

LIS2DH12.zip

Архив проекта.

(511.11 KiB) Скачиваний: 217

[Martel-]

АлександрЛ писал(а):

Смотрите напряжение на базе транзистора Q1- при отсутствии сигнала там должен быть НОЛЬ.
Если светодиод не гаснет- проверяем:
Убрать Q1, при соединении точки соединения R5 и D3 с "землёй" - светодиод должен зажечься, посте отсоединения - медленно погаснуть.

Возвращаем Q1, и убираем диод D1, при подаче напряжения питания через резистор 20~50 кОм на базу транзистора Q1 - светодиод должен зажечься и плавно погаснуть..

Вернуть диод D3 на место, если светодиод зажигается и не гаснет- у вас ВЧ возбуждение усилителя, ну, или у него слишком большой коэффициент усиления- уменьшайте резистор ОС, и(или) попробуйте подобрать конденсатор параллельно пьезодатчику, ну, допустим, начиная со 100 пФ.

Спасибо за столь детальное, покаскадное и понятное пояснение.
(иногда не могу с экрана такие элементарные вещи воспринимать(( А вот распечатаю на листе, лягу, погляжу, и всё понятно:-))
Схему попытаюсь завтра дожать и учту варианты сборки других предложенных схем.

Вот результат:

У Вас ещё и плавное загорание

Последний раз редактировалось Martel- Ср июн 19, 2019 17:16:04, всего редактировалось 2 раз(а).

[Ser60]

Если нужно только плавное затухание, достаточно удалить один цикл в программе.

[Martel-]

Спасибо за столь детальное, покаскадное и понятное пояснение.

Вы всё идеально расписали и я за два упрощенных присеста всё наладил. (проверил ДО и ПОСЛЕ ОУ)
Причина была в работе ОУ. То ли КУ высокий, то ли

ВЧ возбуждение усилителя,

Но я решил применить самое примитивное Поставил паралельно пьезо подстроечный резистор 47 ком.
И при 47 ком схема работает хорошо
Сигнал видимо уменьшился и всё встало в режим.

Вы очень мне помогли. А то у меня с этим затором на столах уже такой бардак и завалы образовались. Ужас!!
Сегодня я ещё дожал другую часть схемы и завтра буду собирать всё в корпус и наконец-то можно будет наводить порядок в комнате и на столах.
Душевно Вам благодарен! (и всем , кто уделил теме внимание).
Здоровья Вам всем