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 Oggetto del messaggio: Mini guida membrane piezo
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Parte prima

Come promesso, ecco una mini guida per mostrarvi come si fa ad utilizzare le membrane piezoelettriche per rilevare le vibrazioni di un'arma ad aria compressa (o di quello che volete voi, dai cuscinetti rumorosi alla crosta terrestre).

Nota:
se non avete esperienza di montaggi elettronici, non preoccupatevi, vi spiegherò passo per passo come fare. Se conoscete un amico più esperto, comunque fatevi aiutare e risparmierete tempo e magari qualche inevitabile imprecazione sui tentativi di saldatura andati male :bluwall: Un minimo di occhio fino e mano ferma ci vuole, qualità che non mancano certo a dei tiratori provetti :whink:
Lo stesso vale per l'utilizzo del computer, se non siete esperti meglio ricorrere all'amico "informatico" ma, in ogni caso, seguite le mie istruzioni e non dovreste avere difficoltà particolari.

Innanzi tutto la lista dei componenti e delle attrezzature:

1) Le membrane piezo; ne esistono di molti tipi, più o meno adatte, ma le migliori in assoluto secondo me sono le MURATA cod. 7BB-20-6, che hanno anche il non trascurabile pregio di costare poco ed essere facilmente reperibili. Si possono ordinare su RS, il noto sito di forniture elettroniche, con il codice 721-4940, costano 3,42 euro + IVA per 10 pezzi e ti arrivano a casa il giorno dopo. Magari per ammortizzare le spese di spedizione potete anche comprare altre cose che vi possono servire per i vostri progetti di auto-costruzione.

2) Un paio di cuffiette stereo economiche del tipo da collegare a MP3 player e simili: se ne avete un paio da rottamare ok, altrimenti vanno bene quelle da pochi euro del supermercato. L'importante è che abbiano un cavetto morbido, flessibile e leggero.

3) Un saldatore a punta fine per circuiti elettronici, di piccola potenza (15-20 W) o, se di potenza maggiore, con temperatura regolabile: se non l'avete, compratene uno serio, in grado di fare saldature piccole e precise, con una punta di buona qualità e corredato da una spugnetta pulisci punta da inumidire (va bene anche un pezzo di pannospugna da cucina tipo spontex e simili).

4) Filo di lega di stagno per saldature elettroniche, di tipo fine (max 1 mm) e di ottima qualità con disossidante incorporato; se lo trovate il lega stagno-piombo molto meglio (ora l'utilizzo del piombo nelle saldature è proibito dalle direttive europee ROHS, ma solo nei prodotti elettronici commerciali); le nuove leghe stagno-argento fondono a temperature molto superiori e rendono le piccole saldature molto più difficili, inoltre le membrane piezo, che sono delicate, rischierebbero di danneggiarsi.

5) Le solite attrezzature che tutti dovrebbero avere già nel cassetto, delle pinze di piccole dimensioni, dei cacciavite in miniatura per lavori di precisione, nastro adesivo isolante da elettricista.

6) Un computer, meglio se portatile. Non è necessario che sia ultrapotente o di ultima generazione (io utilizzo normalmente un netbook con processore Atom, piuttosto scarso ma che ha il pregio di una grande autonomia nel funzionamento a batteria, un aspetto comodo per le prove "sul campo"). L'importante è che ci giri fluidamente almeno Windows XP e che sia dotato di una normale scheda audio (se avete le prese "IN MIC", normalmente con un circoletto di colore rosa intorno e "OUT EAR" con un circoletto di colore verde, siete a posto!).

7) Un oscilloscopio elettronico con interfaccia USB; non è indispensabile, ma molto utile per chi vuole la massima definizione degli oscillogrammi. Nel caso, è sufficiente un modello economico, purchè corredato di un buon software di gestione. Io vi consiglio assolutamente i prodotti PicoScope della Picotech inglese: è più che sufficiente il modello base, mod. 2014 da 10 Mhz, che costa 152 euro + IVA sempre su RS (codice 536-8799). Nella maggior parte dei casi, l'acquisto dell'oscilloscopio non è giustificabile, ma se siete intenzionati a fare sul serio nella sperimentazione elettronica, prima o poi ve lo dovrete comprare.

8) In alternativa all'oscilloscopio USB ed al suo software, si può utilizzare il PC sfruttando la sua scheda audio e un programma adatto per la registrazione degli oscillogrammi. Io utilizzo Audacity, un programma di editazione audio che non costa nulla e è molto facile da utilizzare (i link per il download me li potete chiedere via mp, oppure cercate su Google e li trovate immediatamente). I più esperti possono usare altri programmi maggiormente complessi e potenti, ce ne sono a decine, ma io vi illustrerò solo l'utilizzo di Audacity, che è alla portata di tutti.

9) Minuterie e accessori che vi indicherò più avanti nelle spiegazioni, che possono servire per fare vari esperimenti, che magari solo alcuni di voi eseguiranno. Comunque tenete presente che ho cercato di selezionare dei componenti che tutti possono reperire facilmente o che, nella maggioranza dei casi, si possiedono già.

A presto per la "parte seconda" e poi, tutti a verificare l'"Impronta Vibrazionale" della propria arma che, proprio come un'impronta digitale, è diversa da esemplare ad esemplare e, con piombini di diverso tipo, anche sullo stesso esemplare si presenta con modalità differenti. Un mondo tutto da scoprire :shocked: !

Allegato:
set_improvvisato.jpg


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 Oggetto del messaggio: Re: Mini guida membrane piezo
MessaggioInviato: dom 9 set 2012, 12:17 
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 Oggetto del messaggio: Re: Mini guida membrane piezo
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Dai, che si metta all'opera... voglio vedere gli oscillogrammi del nonno fatti sul tromboncino da Dinamite Bla ! :cheers:

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 Oggetto del messaggio: Re: Mini guida membrane piezo
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 Oggetto del messaggio: Re: Mini guida membrane piezo
MessaggioInviato: dom 9 set 2012, 16:00 
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:grazie: per l'attenzione ! Andiamo allora con la

Parte seconda

Prendete le due membrane piezo e le cuffiette stereo, che si parte:
Allegato:
step1.jpg

Togliete le spugnette degli auricolari e, facendo forza con la lama di un cacciavitino, apriteli delicatamente cercando di non danneggiare i collegamenti saldati; tirate quindi delicatamente verso l'esterno il tutto in modo da fare uscire il piccolo nodo che blocca lo scorrimento del filo. Praticamente tutte le cuffiette sono fatte così, tranne alcune che sono chiuse con delle piccole viti: in tal caso, non dovrete che svitarle ed aprirle sarà ancora più facile. Per aiutarvi nelle fasi successive, potete fare uso di una piccola "terza mano" dotata di pinzette, come quella illustrata, che si trova in qualunque negozio di elettronica o di modellismo. Fermate un auricolare con la pinzetta e dissaldate delicatamente le terminazioni del cavetto, utilizzando il saldatore con la punta ben calda e ricoperta di un leggero strato di stagno disciolto (se userete la punta senza stagnarla ben bene farete molta fatica a dissaldare i fili e quasi sicuramente li danneggerete). Ripetete l'operazione anche per l'altro auricolare.
Allegato:
step2.jpg

Una volta dissaldate le terminazioni, sciogliete i piccoli nodi e sfilate delicatamente ogni cavetto dal guscio di plastica.
Allegato:
step3.jpg

Ora prendete una membrana piezo e fermatela con le pinzette, evitando attentamente di pinzare la parte ceramica, che è delicata e si scheggerebbe; poi sempre con il saldatore con la punta ben calda e stagnata, stagnate due piccoli punti adiacenti, uno sul bordo di ottone e l'altro sulla superficie metallizzata della ceramica. ATTENZIONE! Questa superficie metallizzata è sottilissima ed "evapora" se la temperatura è eccessiva, quindi dovrete essere molto rapidi. Non importa se una piccola parte della metallizzazione si rovina, l'importante è riuscire a creare una zona stagnata per le successive saldature delle terminazioni del cavetto schermato.
Allegato:
step4.jpg

A questo punto dovrete saldare le terminazioni del cavetto schermato alle due zone pre-stagnate; ATTENZIONE! il filo ricoperto da una guaina isolante andrà saldato sopra la zona ceramica, mentre l'altro, che è formato dalla terminazione attorcigliata della schermatura, dovrà essere saldato alla lamina di ottone. Attenti anche a non "mettere in corto" la zona centrale e il bordo di ottone con qualche "baffo" di stagno, altrimenti il sensore non funzionerà.
Allegato:
step5.jpg

Ripetete l'operazione anche per l'altra membrana piezo et voilà, ecco il vostro "strumento di misura" quasi pronto:
Allegato:
step6.jpg

Non rimane che applicare, sulla parte del disco ceramico, una striscetta di nastro isolante da elettricista, messo in modo da coprire bene le saldature e pronto per "attaccare" le nostre membrane sui punti da cui vogliamo registrare le vibrazioni che ci interessano.
Allegato:
step7.jpg


Nella prossima parte terza vedremo come utilizzare il PC ed il software per le registrazioni audio.

A presto (tempo permettendo). Adesso vado a sparacchiare un po', altrimenti non ne faccio più di progressi ...

Ciao


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 Oggetto del messaggio: Re: Mini guida membrane piezo
MessaggioInviato: dom 9 set 2012, 16:48 
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Aspetto con ansia le puntate successive :clap:

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 Oggetto del messaggio: Re: Mini guida membrane piezo
MessaggioInviato: dom 9 set 2012, 18:25 
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Grazie Ariacube...sarà un inverno interessante! :handshake:

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 Oggetto del messaggio: Re: Mini guida membrane piezo
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Sei un mostro di bravura, continui a sbolordirmi. :complimenti: :complimenti: :complimenti:
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Al nonno tremano le mani, ma io sono abbastanza smanettone e con questa guida . . .
Ciao Ariaaaaaaaaaaaaaaaaaa.

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 Oggetto del messaggio: Re: Mini guida membrane piezo
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 Oggetto del messaggio: Re: Mini guida membrane piezo
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L'ho sempre detto che non bisogna buttare mai via niente...... :tongue: :tongue:
Mancano solo le membrane ma penso che dovendole ordinare mi procurerò anche l'oscilloscopio contando sul fatto che poi ci spiegherai anche come utilizzarlo. :blush:
Ciao.

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 Oggetto del messaggio: Re: Mini guida membrane piezo
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 Oggetto del messaggio: Re: Mini guida membrane piezo
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 Oggetto del messaggio: Re: Mini guida membrane piezo
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 Oggetto del messaggio: Re: Mini guida membrane piezo
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Abram ha scritto:
L'ho sempre detto che non bisogna buttare mai via niente...... :tongue: :tongue:
Mancano solo le membrane ma penso che dovendole ordinare mi procurerò anche l'oscilloscopio contando sul fatto che poi ci spiegherai anche come utilizzarlo. :blush:
Ciao.




...Ennio ... è per questo motivo che il mio solaio è pieno di cianfrusaglie apparentemente vecchie e inutili ... :laugh:

... a parte gli scherzi, voglio complimentare anch'io con Ariacube ... la recensione che sta curando è di una semplicità e chiarezza unica ... :grazie:

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 Oggetto del messaggio: Re: Mini guida membrane piezo
MessaggioInviato: mer 12 set 2012, 20:57 
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Ariacube ha scritto:
....Nella prossima parte terza vedremo come utilizzare il PC ed il software per le registrazioni audio.
Non è per metterti fretta, Cristiano, ma anche se è il primo giorno di scuola in Lombardia ho già finito la seconda parte. :evilgreen:
Le pastigliotte sono saldate e controllate; :yes: Audacity è già installato sia sul Thinkpad datato (Celeron e XP SP2 e scheda mono) che sull'Asus (W7 e scheda stereo). :yes: Idem per Picodellamirandola (ma devo studiarmi uso e scopo dell'oscilloscopio) :embarassed:
A parte aver dovuto installare Audacity versione datata sul catorcio, servono istruzioni su come avere le due tracce sincronizzate perché dalle prove veloci che ho fatto ne genero solo una sia che usi le pastiglie separatamente o tutte e due insieme. Ergo, come faccio a rilevare contemporaneamente le vibrazioni della carabina e quelle del cartoncino? :rolleyes:
Un dubbio: non sarebbe il caso di mettere sulla faccia saldata delle pastigliotte un feltrino adesivo? Se usiamo il semplice nastro isolante non è a rischio l'integrità della ceramica se vengono fissate un pò strettamente ai supporti da rilevare?
Quando puoi.....(se riesci a staccarti dallo scaldino subatomico :laugh: ) darò fuoco alle polveri. :clap:
Ciao.

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 Oggetto del messaggio: Re: Mini guida membrane piezo
MessaggioInviato: mer 12 set 2012, 22:16 
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Scusa Ennio, volevo continuare la guida alla sera, ma in questi giorni arrivo a casa veramente cotto ... rischio di scrivere delle solenni putt...nate :sleepy: Tenterò nel fine settimana ... anche lo scaldino giace abbandonato :sad:

Comunque, bravo ! Ti sei portato avanti ...


Che Thinkpad stai usando? Se ha la scheda mono non hai speranza di registrare due tracce in sincrono .... anch'io ho un vecchio Thinkpad T23 con Pentium III del Paleolitico Inferiore, ma ha una scheda audio stereo! Per i lavori "sporchi" uso in genere dei vecchi portatili comprati usati alle varie Fiere dell'Elettronica.

Con Audacity non dovresti avere problemi. Prima ancora di aprirlo, con il jack stereo collegato alla presa "MIC IN" del computer, controlla se picchiettando sulle membrane si senta del rumore sul corrispondente canale dell'output (altoparlanti interni o esterni, cuffie, quello che stai usando per sentire l'audio del computer). Se non senti niente, c'è qualcosa che non va nella configurazione degli ingressi microfonici (se hai l'icona con un altoparlatino in basso a destra sullo schermo, clicca col tasto destro e scegli "apri controllo volume" e dovrebbe comparire il mixer audio: controlla che compaiano i cursori "Front Mic" e "Volume Mic" e che siano tutti "alzati" e che la casella "disattiva" non sia spuntata). Se senti "ticchettare" un canale solo probabilmente una delle due membrane (o il corrispettivo filo) è in corto o danneggiata/o. Se invece tutto è ok, apri Audacity e controlla i 4 menu a discesa che stanno sulla terza barra dei comandi a partire dall'alto dello schermo: sul primo dovrebbe essere selezionata la voce "MME"; sul secondo "(nome della tua scheda audio) output"; sul terzo "(nome della tua scheda audio) input: Volume Mic; sul quarto "2 (stereo) canali di ingresso". Quindi sposta tutti sul "+" i cursori orizzontali in alto a destra con vicino l'icona dell'altoparlantino e del microfono; In alto, al centro dello schermo, c'una coppia di indicatori di livello orizzontali: sotto quello di destra c'è un'altra icona di un microfono, clicca sulla freccetta verso il basso e seleziona la voce "Avvia monitoraggio". Se tutto è ok, picchiettando sulle membrane dovresti vedere entrambi gli indicatori di livello muoversi. A questo punto, se schiacci il tasto "pausa" e poi "registrazione" della pulsantiera in alto a sinistra, Audacity ti aprirà automaticamente una traccia stereo sincrona: se vuoi partire con la registrazione premi ancora "pausa" e poi "pausa" per fare più registrazioni di seguito sulle stesse tracce o "stop" per fermare e salvare le tracce.

Pant, pant, puffff ! Spiegare il funzionamento dei software è sempre una faticaccia ...

Spero di essermi espresso chiaramente anche se sono in semi-coma, altrimenti ti toccherà aspettare la prossima puntata della guida :whink:
Se hai qualche dubbio, dai un occhio al manuale di Audacity (menu "Aiuto" -> Manuale (nel browser web). Purtroppo è solo in inglese.

Ciao

P.S. per i feltrini può essere un'idea. ma ho paura che possano attenuare alcune frequenze; con il nastro in pvc morbido da elettricista non ho mai avuto problemi, uso sempre lo stesso per diverse prove, a "riposo" appiccico il tutto su un pezzo di carta teflonata, come i normali autoadesivi, pronti per il successivo utilizzo.

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