Akustik yükselmenin nasıl çalıştığını anlamak için önce yerçekimi, hava ve ses hakkında biraz bilgi sahibi olmanız gerekir. Birincisi, yerçekimi, nesnelerin birbirini çekmesine neden olan bir kuvvettir. Dünya gibi devasa bir nesne, ağaçlardan sarkan elmalar gibi, kendisine yakın olan nesneleri kolayca çeker. Bilim adamları bu çekiciliğe neyin sebep olduğuna tam olarak karar vermediler, ancak evrenin her yerinde var olduğuna inanıyorlar.
İkincisi, hava, esasen sıvıların yaptığı gibi davranan bir sıvıdır. Sıvılar gibi hava da birbirine göre hareket eden mikroskobik parçacıklardan oluşur. Hava da su gibi hareket eder - aslında bazı aerodinamik testler havada yerine su altında yapılır. Gazlardaki parçacıklar, havayı oluşturan parçacıklar gibi, birbirinden daha uzaktadır ve sıvılardaki parçacıklardan daha hızlı hareket eder.
Üçüncüsü, ses, gaz, sıvı veya katı bir nesne gibi bir ortamdan geçen bir titreşimdir. bir zile vurursanız, zil havada titreşir. Çanın bir tarafı dışarı çıkarken, yanındaki hava moleküllerini iter ve havanın o bölgesindeki basıncı artırır. Bu daha yüksek basınç alanı bir sıkıştırmadır. Çanın yan tarafı tekrar içeri girdikçe molekülleri ayırır ve rarefaction adı verilen daha düşük bir basınç bölgesi oluşturur. Moleküllerin bu hareketi olmadan ses hareket edemezdi, bu yüzden boşlukta ses olmaz.
akustik levitatör
Temel bir akustik levitatörün iki ana parçası vardır - sesi üreten titreşimli bir yüzey olan bir dönüştürücü ve bir reflektör. Çoğu zaman, dönüştürücü ve reflektör, sesi odaklamaya yardımcı olmak için içbükey yüzeylere sahiptir. Bir ses dalgası dönüştürücüden uzaklaşır ve reflektörden seker. Dalgayı yansıtan bu seyahatin üç temel özelliği, nesneleri havada asılı tutmasına yardımcı olur.
bir ses dalgası bir yüzeyden yansıdığında, sıkıştırmaları ve seyrekleşmeleri arasındaki etkileşim etkileşime neden olur. Diğer kompresyonlarla karşılaşan kompresyonlar birbirini güçlendirir ve nadir görülen kompresyonlarla karşılaşan kompresyonlar birbirini dengeler. Bazen yansıma ve parazit, duran bir dalga oluşturmak için birleşebilir . Durağan dalgalar, bir yerden bir yere gitmek yerine, bölümler halinde ileri geri kayıyor veya titriyor gibi görünüyor. Bu durgunluk yanılsaması, duran dalgalara adını veren şeydir.Dayan ses dalgalarının tanımlanmış düğümleri veya minimum basınç alanları ve antinotları veya maksimum basınç alanları vardır. Durağan bir dalganın düğümleri akustik havaya yükselme nedenidir.
Bir reflektörü bir dönüştürücüden doğru mesafeye yerleştirerek, akustik levitatör duran bir dalga oluşturur. Dalganın yönelimi yerçekimi çekimine paralel olduğunda, duran dalganın bazı kısımları sabit bir aşağı doğru basınca ve diğerleri sabit yukarı doğru basınca sahiptir. Düğümlerde çok az basınç var.
böylece oraya küçük nesneler yerleştirebilir.
Malzemeler:
Arduino Uno / Arduino Nano ATMEGA328P
Ultrasonik Modül HC-SR04
L239d H-Köprü Modülü L298
Ortak pcb
7.4v pil veya güç kaynağı
Bağlantı teli.
Bağlantılar:
Şemalar ve kodlar sayfanın altında!
devrenin çalışma prensibi çok basittir. Bu projenin ana bileşeni, ultrasonik sensör modülü HCSR04'ten toplanan bir Arduino, L298 motor sürüş IC'si ve ultrasonik dönüştürücüdür. Genel olarak, ultrasonik sensör, 25khz ile 50 kHz arasında bir frekans sinyalinin akustik dalgasını iletir ve bu projede HCSR04 ultrasonik dönüştürücü kullanıyoruz. Bu ultrasonik dalgalar, düğümler ve antinotlarla duran dalgaları oluşturur.
bu ultrasonik dönüştürücünün çalışma frekansı 40 kHz'dir. Bu nedenle, Arduino ve bu küçük kod parçasını kullanmanın amacı, ultrasonik sensörüm veya dönüştürücüm için 40KHz yüksek frekanslı bir salınım sinyali oluşturmaktır ve bu darbe, düello motor sürücüsü IC L293D'nin (Arduino A0 ve A1 pinlerinden) girişine uygulanır. ) ultrasonik dönüştürücüyü çalıştırmak için. Son olarak, bu yüksek frekanslı 40KHz salınım sinyalini, ultrasonik dönüştürücü üzerindeki sürüş IC (tipik olarak 7.4v) aracılığıyla sürüş voltajıyla birlikte uygularız. Sonuç olarak, ultrasonik dönüştürücü akustik ses dalgaları üretir. İki transdüseri, aralarında bir miktar boşluk kalacak şekilde ters yönde yüz yüze yerleştirdik. Akustik ses dalgaları iki dönüştürücü arasında hareket eder ve nesnenin yüzmesine izin verir. Lütfen videoyu izleyin.
Dönüştürücünün Yapılması:
Öncelikle vericiyi ve alıcıyı ultrasonik modülden sökmemiz gerekiyor. Ayrıca koruyucu kapağı çıkarın ve ardından ona uzun kablolar bağlayın. Ardından vericiyi ve alıcıyı üst üste yerleştirin, ultrasonik dönüştürücülerin konumunun çok önemli olduğunu unutmayın. Çok önemli olan ters yöne bakmaları ve ultrasonik ses dalgalarının zıt yönlerde hareket edip kesişebilmesi için aynı hat üzerinde olmaları gerekir. Bunun için köpük levha, somun ve bot kullandım
Daha iyi anlamak için lütfen yapım videosunu izleyin
Önemli:
Dönüştürücünün yerleştirilmesi çok önemlidir, bu nedenle onu doğru bir konuma yerleştirmeye çalışın
Termokol ve kağıt gibi sadece küçük ve hafif nesneleri kaldırabiliriz
En az 2 amper akım sağlamalıdır