Ultraäänikaiuttimien ohjainlaite

Abstract

Tässä insinöörityössä suunniteltiin ja valmistettiin ultraäänikaiuttimen ohjainlaite. Suunniteltu laite perustui aikaisemmin tehtyyn ultraäänipesurin ohjainlaitteeseen. Ohjainlaitteesta pyrittiin tekemään soveltuva useampaan käyttötarkoitukseen. Suunnittelussa kiinnitettiin huomiota erityisesti mikrokontrollerin suojaamiseen mahdolliselta ylijännitteeltä. Työssä käsitellään myös ultraäänen luonti sekä sen mahdollisia käyttökohteita.

Ohjainlaiteen suunnittelun ja valmistamisen jälkeen ohjainlaitteelle suoritettiin tarvittavat tarkistusmittaukset. Mikrokontrollerille tehtiin ohjelmakoodi C-kielellä. Ohjelmoinnin jälkeen ohjainlaitteen toiminta testattiin vaiheittain. Esiin tulleet viat paikannettiin erilaisten vianhakumenetelmien avulla. Mittauksissa käytettiin apuna yleismittaria ja oskilloskooppia.

Mikrokontrollerin suojauksessa ylijännitteeltä onnistuttiin hyvin. Työssä havaittiin vielä tarvetta jatkaa ohjainlaitteen kehittelyä häiriöiden poistamiseksi.

The aim of this Bachelor’s degree thesis was to design and manufacture a device to control an ultrasonic loudspeaker. The new device is based on modified principles of an ultrasonic cleaning machine’s control unit. One of the goals in this project was to design a control unit that can be used in wide range of applications. During the design process special attention was paid to protect the device’s microcontroller unit from surge and overvoltage. In this thesis also the different possibilities for usage of ultrasound and basic principles behind the technology are discussed.

Calibration and step by step testing of the finalized device were carried out by using a computer program specially developed for this purpose. The program code was created by using code C. Testing the device revealed some shortcomings in the design. These issues were located and solved by using different troubleshooting methods. Digital multi meters and oscilloscopes were also used to measure the design and its performance in this project.

The overvoltage protection construction designed for the device worked well. There is further need for ongoing research and development as the device suffers from outside electrical interference.