Wie man ein elektronisches Stethoskop herstellt

Stethoskope werden in erster Linie mit medizinischen Geräten in Verbindung gebracht, die zur Diagnose von Krankheiten anhand der Lungen- und Herzgeräusche dienen. Darüber hinaus sind sie jedoch auch in anderen Bereichen weit verbreitet, beispielsweise werden sie von Automechanikern verwendet, um Fremdgeräusche bei laufendem Motor abzuhören. Und wenn das Stethoskop über eine hohe Empfindlichkeit verfügt, können Sie durch die Anbringung seines Sensors an der Wand problemlos die Gespräche von Personen auf der anderen Seite der Wand hören. Beachten Sie jedoch, dass das Abhören der Gespräche anderer Personen einfach verboten ist unmoralisch. Die vorgestellte Stethoskopschaltung verfügt tatsächlich über eine hohe Verstärkung und bietet eine gute Empfindlichkeit, insbesondere bei einem guten Sensor.

Beschreibung der Schaltung

Die ersten beiden Stufen des Stethoskops verwenden einen rauscharmen Operationsverstärker OPA350, was sehr wichtig ist, da übermäßiges Rauschen im Audiopfad das Nutzsignal weniger verständlich macht. Der im Diagramm angegebene OPA350 ist recht teuer; Sie können ihn durch den günstigen und erschwinglichen NE5532 ersetzen, der ebenfalls als rauscharm gilt, wenn auch mit verschlechterten Parametern – genau das habe ich getan.Die Verstärkung wird durch den Wert des Widerstands R18 im Rückkopplungskreis des Verstärkers bestimmt; ein Wert von 10 MOhm kann sogar zu hoch sein; bei Selbsterregung oder einfach zu hoher Empfindlichkeit kann dieser reduziert werden.

Am Ausgang des Operationsverstärkers befindet sich ein variabler Widerstand – ein Lautstärkeregler. Die Praxis hat gezeigt, dass das erforderliche Volumen bereits bei einem kleinen Drehwinkel des Reglers vom Minimum erreicht wird. Als nächstes im Diagramm ist eine Steuereinheit für den Amplituden-Frequenzgang und ein entsprechender Regler zu sehen; mit ihrer Hilfe können Sie den Amplituden-Frequenzgang des Signals im Hochfrequenzbereich anpassen, was in einigen Fällen dazu beiträgt, das empfangene Signal besser zu machen lesbar. Der letzte Transistor beherbergt einen Repeater, der den Kopfhörer schaltet, im Diagramm als dynamischer Kopf dargestellt. Der Ausgang der Schaltung ist mono, und der Kopfhörer verfügt über einen Eingang für den rechten und linken Kanal; sie werden einfach parallel geschaltet. Es macht keinen Sinn, eine Schaltung zu verwenden, an deren Ausgang ein Lautsprecher angeschlossen ist, da akustische Rückkopplungen aufgrund der sehr hohen Verstärkung der Schaltung nicht beseitigt werden können. Manchmal kommt es auch bei Kopfhörern zu einer akustischen Verbindung, wenn diese sich in der Nähe des Sensors befinden.

Die Versorgungsspannung der Schaltung beträgt 9..12 Volt, wobei es wichtig ist, dass die Stromquelle möglichst sauber ist und am Ausgang keine Pulsationen erzeugt, da diese leicht in das Tonsignal des Stethoskops gelangen können. Daher wäre in diesem Fall aufgrund des geringen Stromverbrauchs der Schaltung eine 9-Volt-Batterie eine gute Quelle.

Stethoskopsensor

Im Diagramm ist der Sensor mit „Micro1“ bezeichnet und befindet sich im äußersten linken Teil. Als Sensor kommt eine Piezoplatte zum Einsatz – der gebräuchlichste Quietscher, der in vielen Spielzeugen, Multimetern und anderer Elektronik zu finden ist.Sein Messingsubstrat ist mit der Masse des Schaltkreises verlötet, und der piezoelektrische Kristall selbst ist mit dem Eingang verlötet. Beim Löten von piezoelektrischen Platten ist Vorsicht geboten, da diese beim Erhitzen ihre Eigenschaften verlieren. Verschiedene piezoelektrische Platten können unterschiedliche Ergebnisse hinsichtlich der Empfindlichkeit liefern; große Proben (4 cm Durchmesser) zeigten gute Ergebnisse; einigen Informationen zufolge weisen auch die heimische ZP-3 und andere aus dieser Serie eine ausgezeichnete Empfindlichkeit auf. Die piezoelektrische Platte kann in ihrer reinen Form verwendet werden, indem man sie mit doppelseitigem Klebeband auf das abzuhörende Objekt klebt, oder man baut daraus einen vollwertigen Sensor, indem man ihn in das Gehäuse einbaut und eine Feder anfertigt -geladene Tonabnehmernadel – dies führt zu einer guten Erhöhung der Empfindlichkeit. Die piezoelektrische Platte ist mit einem flexiblen abgeschirmten Draht an den Eingang der Schaltung angelötet; ich verwende dafür MGTFE.

Montage der Struktur

Das Stethoskop ist auf einer recht geräumigen Leiterplatte montiert, die in das Archiv aufgenommen wird. Auf der Leiterplatte werden Ausgangselemente verwendet, mit Ausnahme des Operationsverstärkers – dieser befindet sich in einem SMD-Gehäuse.

Die Leiterplatte wurde mit der üblichen LUT-Methode hergestellt, die im Internet immer wieder beschrieben wurde. Variable Widerstände sind direkt auf die Platine gelötet, daneben befinden sich 3,5-mm-Buchsen zum Anschluss eines Kopfhörersteckers (Ausgang) und einer piezoelektrischen Platte (Eingang), die Stromversorgung erfolgt über zwei Drähte. Eine bestückte Platine ohne Gehäuse kann Störungen gut auffangen, insbesondere wenn sie sich Netzwerkkabeln nähert. Um dies zu vermeiden, kann die Platine in einem Metallgehäuse untergebracht werden, das mit der Masse des Stromkreises verbunden ist, und nur der abgeschirmte Draht zum Sensor herausgeführt werden.Das zusammengebaute Stethoskop hat wirklich gute Eigenschaften; mit seiner Hilfe kann man die Gespräche von Menschen durch eine dünne Wand hindurch deutlich hören, selbst wenn man einen primitiven Sensor verwendet.