СЛУШАЕМ СЕРДЦЕ

О радиолокаторе слышали многие. Передатчик посылает мощную электромагнитную волну в направлении движущегося объекта (самолета, корабля). Достигнув его, волна отражается и принимается приемником. По времени задержки посланного сигнала определяют расстояние до самолета или корабля и его скорость.

А замечали вы, как меняется звучание гудка поезда при его удалении или приближении? Когда поезд приближается, звук становится высоким, он режет слух. Если поезд удаляется, звук кажется низким и глухим.

На этих принципах основано действие прибора — ультразвукового стетоскопа, схема которого заимствована нами из американского журнала «Popular Electronics».

Если энергию ультразвука направить в область сердца человека, то отраженный ультразвуковой сигнал будет звучать различно в зависимости от ритма сердечных сокращений. Когда сердце расширяется, частота сигнала увеличивается, а если сжимается, принимаемая частота уменьшается.

Основными элементами стетоскопа являются два пьезоэлектрических кристалла. Один из них посылает в тело сигнал частотой 2 МГц, второй воспринимает отраженный.

Рис. 1. Принципиальная схема передающей части прибора

Рис. 2. Принципиальная схема приемной части прибора

Рис. 3. Устройство пьезоэлектрического датчика:

1 — пьезокристаллические пластины, 2 — эпоксидная смола, 3 — пробка или полистирол, 4 — эпоксидная смола, 5 — металлический или пластмассовый корпус, 6 — экранированный кабель, 7 — проводники, 8 — спай

Схема прибора — на рисунке 1. Генератор выполнен на транзисторе Т1. Напряжение положительной обратной связи снимается со среднего вывода вторичной обмотки трансформатора L1 через конденсатор С2. Частота генерации определяется емкостью конденсатора С3 и индуктивностью трансформатора L1. Его можно сделать самому, воспользовавшись трансформатором промежуточной частоты на 465 кГц от любого лампового радиоприемника. Из трансформатора ПЧ нужно отпаять конденсаторы и перемотать вторичную обмотку, уменьшив количество ее витков втрое и сделав вывод от середины. Точно так же изготавливают м трасформаторы L3 и L4, но вторичная обмотка у них не имеет вывода. Катушка индуктивности 1,4 — тот же ПЧ трансформатор с удаленной вторичной обмоткой.

После усилителя на транзисторе Т2 сигнал через кабель поступает к пьезоэлектрическому датчику.

Отраженный звуковой сигнал воспринимается пьезокристаллом приемника (рис. 2) и усиливается транзистором Т3. Далее сигнал детектируется диодом Д1, усиливается двухкаскадным усилителем на транзисторах Т4, Т5 и поступает на головные телефоны ТОН-1.

Конструкция пьезоэлектрического датчика показана на рисунке 3. Свое название он получил от пьезоэлемента — кристалла сегнетовой соли (используется в пьезоэлектрическом звукоснимателе).

Потребуются две пластинки пьезокристалла с выводами. К ним припаивают тонкие многожильные проводники и пропускают через пористый материал, пробку или полистирол, на котором закреплены кристаллы. Пьезоэлектрический датчик заливают эпоксидной смолой для изоляции.

При работе с прибором поверхность датчика смачивают растительным маслом или глицерином.

Приложив ультразвуковой стетоскоп к грудной клетке против сердца, в наушниках мы услышим краткие и ритмичные звуки.

Л. МОРОЗОВА