Первая попытка воссоздания схемы

Первоначально у нас была идея создать установку таким образом, чтобы пилообразные сигналы регулировали частоту, на которой работали бы прямоугольные сигналы, тем самым автоматически изменяя частоту выходных сигналов. Это было придумано для того, чтобы увеличить диапазон радиочастот. На том же принципе работают и переменные резисторы. В качестве регулятора, изменяющего длину проволоки – пилообразный сигнал, а в качестве выходного тока от переменного резистора – пилообразный сигнал.

Но, к сожалению, мы столкнулись с проблемой сложности собрания схемы. Было слишком много контактов, переходов и элементов, что вело к трудности проверки ошибок и собранию схемы. И мы отказались от этой идеи.

Вторая попытка создания установки

Продолжая работу над созданием установки, мы нашли потенциальную схему, удовлетворяющую нашим требованиям. Особенность этой схемы заключается в том, что амплитуда выходных импульсов регулируется напряжением питания схемы, а микросхема способна работать вплоть до 41 В.

Частоту следования импульсов можно изменят переключателем S2 и переменным резистором RV1, для регулировки скважности используется резистор RV2.

Стоить заметить, что частота сигнала уже не регулируется самой схемой, мы сами должны установить определённую частоту. Это означает, что на выходе схема будет давать ту частоту, которую мы выставили и никакую другую, исключая диапазон сигнала.

Хотя эта схемы была проще, чем предыдущая, нам также пришлось отказаться от неё, т.к. она так же была очень громоздка. Мы столкнулись с проблемой, что на выходе схемы была недостаточная сила тока, вследствие чего транзистор IRF 3205 не открывался, а значит, не пропускал сигнал.

Третье попытка создания установки

Дабы всё-таки закончить проект мы нашли упрощённую в несколько раз схему, на том же логическом элементе TL494CN.

Данная потенциальная схема более конкретно заточена на нашей проблеме - получить выходной сигнал 18 – 20 кГц. На ней регулируется только частота выходного сигнала.

После проверки нам удалось получить долгожданную частоту выходного сигнала в 18-20 кГц (в зависимости от положения переменного резистора).
Но подключив выходной каскад, мы столкнулись с той же проблемой, что была у нас в прошлой попытке, а именно недостаточная сила тока на выходе схемы.

Четвёртая попытка создания установки

В данной попытке мы упростили потенциальную схему. В результате мы получили достаточную силу тока, чтобы транзистор открывался и пропускал сигнал, усиливая его.

Данная схема прекрасно работает на 7.2 вольтовых аккумуляторах ёмкостью 2000 mAh, чего хватает надолго.

Контрольный тест установки

Собрав последнюю схему, мы сделали контрольный тест установки. Мы подключили пьезоэлемент к выходному каскаду, 7.2 вольтовый аккумулятор, но результат оказался отрицательным. Озёрная палисия никак не реагировала на ультразвук. Столкнувшись с такой проблемой, мы решили повторить первый наш эксперимент, но результат так же, как и в предыдущий раз, был отрицательным.

Был ли результат нашего первого эксперимента иллюзией или в тот день были особенные условия, но рыбка не реагировала на ультразвук с частотой от 10 до 90 кГц.

Ссылаясь на 4-ую главу, можно предположить, что озёрная палисия одна из тех видов рыб, которые не реагируют на ультразвук. Так же можно сказать, что нам не хватает мощности излучения, что можно исправить, увеличив мощность выходного каскада и пьезоизлучателя.

Проект буя

Несмотря на результаты контрольного теста, я решил создать проект буя под наиболее подходящую макетку, на которой можно будет доработать схему. Измерив необходимые размеры и расстояния. Я создал предполагаемый первоначальный буёк под данную макетку в программе solidworks.

В составные части буйка вошли: оболочка под макетку и под аккумуляторы, крышка и крепежи для крузика, оболочка под пьезоизлучатель и фиксаторы, а так же крепежи для оболочки пьезоизлучателя.

Чтобы сигналы от нескольких буйков создавали некоторую ультразвуковую сеть или преграду, я расположил пьезоизлучаетль не перпендикулярно дну, а под наклонов в 45 градусов.

Всё это мне распечатал Заборов Дмитрий Вячеславович на школьном 3D принтере