Σχεδιασμός Και Κατασκευή Διάταξης Για Την Ανίχνευση Υποηχητικών Κυμάτων Μέσω Λογισμικού Προσομοίωσης

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο τη σχεδίαση και την κατασκευή διάταξης για την ανίχνευση των υποηχητικών κυμάτων. Τα υποηχητικά κύματα ή πιο απλά υπόηχοι είναι ηχητικά κύματα με συχνότητες κάτω των 20Hz, τα οποία δεν γίνονται αντιληπτά από τον άνθρωπο. Αν και υπάρχουν πολλές πηγές υποήχων στο περιβάλλον μας, είτε φυσικές είτε ανθρωπογενείς, η μελέτη των οποίων γίνεται εδώ και πάρα πολλά χρόνια, την τελευταία δεκαετία περίπου έχει δημιουργηθεί μια έντονη ανησυχία για το αν οι υπόηχοι αποτελούν απειλή για την υγεία του ανθρώπου. Βασική αιτία αυτής της ανησυχίας είναι τα συχνά παράπονα των κατοίκων σε περιοχές που λειτουργουν ανεμογεννήτριες. Οι κάτοικοι ισχυρίζονται πως η λειτουργία των ανεμογεννητριών και συγκεκριμένα οι υπόηχοι που δημιουργούνται, ότι έχουν αρνητική επίδραση στην υγεία τους. Τα παραπάνω γεγονότα αποτελούν αφορμή για την δημιουργία μιας διάταξης ικανής να ανιχνεύει τα υποηχητικά κύματα αλλά και να τα ενισχύει κατάλληλα, ώστε να είναι δυνατή στη συνέχεια η επεξεργασία και μελέτη τους, καθώς μέχρι και σήμερα ο εξοπλισμός που έχει σχεδιαστεί ειδικά για το σκοπό αυτό είναι αρκετά δαπανηρός και δύσκολα διαθέσιμος.Το πρώτο στάδιο της εργασίας περιλαμβάνει τη βιβλιογραφική διερεύνηση των υποηχητικών κυμάτων. Παρουσιάζεται το θεωρητικό τους υπόβαθρο, ο τρόπος μελέτης τους, αλλά και οι πιο πρόσφατες επιστημονικές και ιατρικές έρευνες σχετικά με την επίδραση τους στην υγεία. Στο δεύτερο στάδιο γίνεται η περιγραφή των βασικών αρχών λειτουργίας και των ιδιαιτεροτήτων, για τους δυο πιο γνωστούς τύπους υποηχητικών αισθητήρων.Στο τρίτο στάδιο περιγράφεται η μέθοδος που χρησιμοποιείται για την υλοποίηση της διάταξης. Με την χρήση του λογισμικού PTC Mathcad Prime επιτυγχάνεται ο υπολογισμός όλων των μαθηματικών πράξεων, ενώ με την χρήση του λογισμικού NI Multisim γίνεται η προσομοίωση των κυκλωμάτων. Τέλος, με βάση την προσομοίωση γίνεται η επιλογή της τελικής διάταξης και καταγράφονται τα συμπεράσματα από τη διαδικασία σχεδίασης.