振動檢測器又名振動計是能夠檢測振動并向用戶顯示振動強度的設備。這些振動計通常用于測量建筑物、道路和其他結構中的振動。本文介紹了使用LED顯示振動強度的振動計的制作。該電路使用壓電換能器作為傳感器來檢測振動。

所需組件：

LM3915

1M，625歐姆電阻器

1nF、1uF 電容器。

壓電換能器。

12V 和 3.3V 電源

LED 驅動器 IC LM3915：

LM3915 是一款 LED 驅動器芯片，能夠為 LED 提供穩定電流，無需電阻器。LM3915 是一款 18 引腳 DIP。其中引腳 10 引腳專用于通過吸收來自它的電流來驅動 LED。

引腳 5 是實際的信號輸入引腳，通過該引腳從傳感器或其他信號源獲取模擬輸入電壓。該輸入電壓饋送到串聯比較器的端子。這將與使用不同電阻值的分壓器固定的同相端子上的電壓進行比較。

引腳4是RLO引腳（信號低電平），它用于在引腳5處設置輸入信號電平的下限。在這里，我們將其連接到地，告訴任何大于0V的電壓都應在可接受的范圍內。

引腳6為RHI為信號高電平，用于設置輸入信號電平的上限。LM3915 已接線為具有 1.25V 的內部基準電壓。該基準電壓可用于確定從引腳 1 到引腳 18 的每個 LED 被激活的步長。步長通過-30dB至0dB給出。

我們可以通過使用引腳8上的電阻分壓器來改變施加到引腳8的基準電壓。如果我們打算使用相同的內部基準電壓源，我們可以將此引腳接地。

振動計電路工作：

該振動計電路的工作始于壓電換能器檢測在其放置的任何表面上產生的振動。它所經歷的振動將在其兩端產生電壓。電容C1和電阻R2穩定傳感器產生的電壓。

LM3915 的信號引腳 5 從壓電換能器獲取輸入電壓，并將其饋送到 IC LM3915 內的比較器的反相端子。高基準電壓固定為 1.25V，這是 LM3915 的內部基準電壓。這是因為壓電換能器不太可能產生更高的電壓水平，0至1.25V將為我們提供良好的工作范圍來檢測振動。

引腳8用于改變基準電壓。這里我們不打算使用此引腳，因此將其接地，基準電壓保持不變，為2.15V。我們可以通過將分壓器電路保留在引腳 8 上來更改基準電壓。

當壓電換能器兩端產生的電壓大于固定在內部比較器同相引腳上的電壓時。比較器的輸出變為低電平，這將允許將來自LED的電流吸收到輸出引腳中。因此，LED 亮起。隨著壓電陶瓷兩端的電壓上升，LED 的點亮順序從引腳 1、18、17 。..。.引腳 10 開始。這反過來將使電路作為振動計運行，隨著振動強度的增加，該計逐漸點亮LED。

步進電壓：

從引腳 1、18、17.。..10 點亮每個 LED 的階躍電壓如下表所示。

固定電流消耗：

如前所述，LM3915 LED 驅動器芯片通過 LED 提供穩定的電流。此外，它還提供了固定其消耗的電流量的選項。在 LM3915 IC 中，輸送到 LED 的電流等于來自參考輸出引腳（即引腳 7）的電流的 10 倍。為了計算從參考輸出輸出的電流，我們使用了串聯的625歐姆電阻。

我們知道基準輸出引腳的電壓為1.25V。因此，我們可以通過使用歐姆定律來計算電流。

電流 = 電壓 / 電阻

I = 1.25 / 625

= 2mA 電流。

這意味著通過625歐姆電阻的電流為2mA。因此，通過LED的電流將是通過625歐姆的電流的10倍。這意味著LM3915將為LED提供10 * 2 mA或20mA電流。它等于20mA電流。

注意：

您可以將壓電傳感器替換為任何其他提供模擬輸出的傳感器，以將此電路作為儀表運行，以指示任何參數的強度。

可以修改 RHI 和 RLI 引腳上的電壓輸入，以設置傳感器的工作電壓限值。