蜂群声学诊断设备。方案、说明

用于蜂群声学诊断的装置。无线电电子电气工程百科全书

免费技术库

养蜂场的盈利能力取决于蜂群在采蜜期间的表现。例如，不受控制的蜂群对数百个蜂箱的大型养蜂场造成了巨大的经济损失。人们已经开发了许多技术方法来预防这种情况，但所有这些方法都非常费力，需要拆卸蜂箱并干预蜂群的生活。为了成功应用这些技术，及时、准确地确定蜜蜂的生物学状态非常重要。所提议的设备将有助于做到这一点。

人们已经多次尝试设计一种用于蜂群生物状态声学诊断的装置[1]。大多数已知设备的工作原理是，以 240 Hz 频率为中心的窄频带通过滤波器与蜂群产生的噪声隔离。假设噪声频谱中频率接近指定频率的成分的存在表明蜜蜂的活动性较低。但在实际条件下对此类设备进行的测试并没有给出积极的结果。他们工作不理想的主要原因是评估蜂群状态的标准选择错误。

事实上，蜜蜂产生的噪音中始终存在频率接近 240 Hz 的成分。它们的强度不仅取决于蜂群的生物状态（例如蜂群），还取决于其他因素，例如蜂巢中的蜜蜂数量。因此，测量噪声强度绝对值的仪器读数不可靠，仪器本身也不适合养蜂实践。

为了使设备的读数仅取决于蜂群的生物状态，有必要评估在不同频率区域隔离的两个窄带噪声信号的强度比。在[2]中表明，蜂群的活跃状态（春季发育、蜜流）的特征是260...320 Hz频带内光谱分量的最大强度。随着活动的减少（蜂群、疾病、蜂王消失），频谱的最大值转移到 210...250 Hz 区域。确定了哪个指示范围内的噪声强度较大后，就可以判断蜜蜂的状态。

所提出的声学诊断装置按照该原理工作，配备有两个 LED 指示器：“是”和“否”。提供了三种操作模式。其中第一个 - “P”（被动状态） - 旨在识别蜂群的非工作状态，例如，与蜂群、缺乏育雏空间或巢内蜂蜜过多有关。与“是”指示灯相比较弱，“否”指示灯的发光意味着不活跃的蜜蜂正在蜂巢中聚集，蜂群将在未来几天进入蜂群阶段。在“M”模式（蜂王的接待）中，家庭对移植蜂王的态度被揭示，可以接受（“是”）或拒绝（“否”）。越冬蜜蜂的状态以模式“3”（越冬）进行评估。如果“是”指示灯亮起则表示满意，否则表示不好。

该装置的方案如图1所示。 1. DA157 芯片（K2UD1）内置具有自动增益控制的两级放大器，用于放大 BM3 麦克风接收到的音频信号。无源带通滤波器 C2R4R5C160 安装在放大器的两级之间，通过 890 至 XNUMX Hz 的频率。

（点击放大）

来自运算放大器 DA1.2 输出的信号被馈送到带通滤波器的输入，并通过电阻器 R3 馈送到电话胶囊 BF1 以进行听觉控制。相同的信号被发送到 AGC 检测器 (VD1)。噪声电平的变化会导致场效应晶体管VT1.1、VT1.2的栅极偏置、其沟道电阻以及放大器级覆盖的反馈深度发生变化。因此，当蜂群产生的噪声强度发生波动时，放大器输出端的信号电压保持不变。

两个带通滤波器从噪声频谱中提取狭窄部分，其中信号电平的比率携带有关蜜蜂状态的信息。这两个滤波器都是根据相同的方案在 DA2 和 DA3 微电路上构建的。它们各自的运算放大器以形成回转器的方式连接。回转器的等效电感是具有电容器C9和C10的并联振荡电路。电路的品质因数和每个滤波器的带宽取决于电阻器R8和R9的值。通过调谐电阻器 R11、R13、R15 和 R18（取决于开关 SA1 的位置），滤波器可调谐到表中所示的频率。

蜂群声学诊断装置

在电阻器 R12 和 R14 的帮助下，实现了电路的最大品质因数：移除跳线 X1 和 X2 后，滤波器应位于自激边界。

经过二极管VD2和VD3上的半波整流器的滤波信号被馈送到基于晶体管VT2和VT3的差分放大器的输入，该放大器用作比较节点。晶体管的集电极电路包括LED HL1（“否”）和HL2（“是”），其相对亮度指示蜂群的状态。

该装置的供电单元方案如图2所示。 1 中的元素编号继续从图 1 开始。 2. 这里安装了两节 GB0,26 和 GB1 电池。每个电池由四节 D-25 电池组成。该设备通过按钮开关 SB2000 开启。电流消耗不超过 5 mA，充满电的电池足以进行 XNUMX 次持续时间为 XNUMX 秒的测量。

蜂群声学诊断装置

通过不同结构的晶体管VT4、VT5上的触发来控制电池的电压。一个例子是 HL4 LED 上的电压降，表明包含该设备。当电池GB1和GB2的总电压高于7V时，电阻R30两端的压降超过示例性的，晶体管VT4和VT5截止，HL5发光二极管熄灭。当电池电压低于指定的触发状态变化时，其晶体管打开，LED HL5 发出需要对电池充电的信号。

来自电源的电池充电单元是根据最简单的方案使用淬火电容器 C21 制成的。它还包括二极管电桥VD4和电阻器R24-R31。充电期间，HL3 LED 亮起。电池容量完全恢复需要 14 小时。

设备的设计可以是任意的。确保其易于使用和携带非常重要。在作者的版本中，它的尺寸为260x180x70毫米，重量为1,4公斤。

设置扫描工具需要 3H 发生器和交流毫伏表。毫伏表连接到第一个带通滤波器的输出（DA13 芯片的引脚 2）和一根公共线。去掉跳线X1后，微调电阻R12使滤波器进入生成模式，固定了毫伏表针偏差引起的振荡。电阻器 R12 的轴沿相反方向轻微转动会扰乱发电。

根据该方案，3H 发生器的输出连接到电阻器 R8 的左端子，并操作开关 SA1 和微调电阻器 R11 和 R15，将滤波器调谐到表中所示的频率。将开关 SA11 设置到位置“1”，开始使用电阻器 R3 进行调谐。在位置“M”和“P”中，所发现的该电阻器的轴位置不会改变。

通过将毫伏表连接到 DA13 微电路的引脚 3 并移除跳线 X2，以类似的方式使用微调电阻器 R14，在第二个滤波器中实现生成及其中断。然后用微调器 R13（SA1 - 在“3”或“M”位置）和 R18（在“P”位置）将滤波器调谐到所需频率。

配置完成后，将跳线X1、X2安装到位。可以通过将 3H 发生器信号施加到小型动圈头并将其放置在 BM1 麦克风旁边来检查整个设备的操作。当调谐振荡器频率时，HL1和HL2 LED的最大亮度应与相应滤波器的调谐频率相对应，并且与声音的音量关系不大。

为了检查蜂群的状况，将设备的麦克风放置在覆盖有蜜蜂的框架的画布上。顶部放置一个隔音枕头，以抑制外界噪音。设备打开几秒钟，观察 LED HL1 和 HL2。 “M”模式下的诊断是在将蜂王放入“蒂托夫笼”的蜂巢中后进行的。大约半小时后，即可确定是否被蜜蜂接受。

文学

Smirnov A. 业余无线电爱好者 - 对国民经济的影响。 - M.：能源，1970。
Eskov E. 蜜蜂的行为。 - M.：科洛斯，1981 年。

作者：I.Bakomchev，乌里扬诺夫斯克

查看其他文章 部分家庭，家庭，爱好.

读和写 有帮助对这篇文章的评论.

<< 返回

科技、新电子最新动态：

交通噪音会延迟雏鸡的生长 06.05.2024

现代城市中我们周围的声音变得越来越刺耳。然而，很少有人思考这种噪音如何影响动物世界，尤其是像尚未从蛋中孵出的小鸡这样娇嫩的动物。最近的研究揭示了这个问题，表明它们的发展和生存会产生严重后果。科学家发现，斑马小菜斑幼鸟暴露在交通噪音中会严重影响其发育。实验表明，噪音污染会显着延迟它们的孵化，而那些孵化出来的雏鸟则面临着许多健康问题。研究人员还发现，噪音污染的负面影响也延伸到了成年鸟类身上。繁殖机会减少和繁殖力下降表明交通噪音对野生动物产生长期影响。研究结果凸显了需要 ... >>

无线音箱三星音乐框 HW-LS60D 06.05.2024

在现代音频技术领域，制造商不仅追求无可挑剔的音质，而且追求功能与美观的结合。这一方向的最新创新举措之一是在 60 年三星世界活动上推出的新型三星音乐框架 HW-LS2024D 无线扬声器系统。三星 HW-LS60D 不仅仅是一个扬声器系统，它还是框架式声音的艺术。 6 扬声器系统与杜比全景声支持和时尚相框设计的结合使该产品成为任何室内装饰的完美补充。新款三星音乐框架采用先进技术，包括可在任何音量级别提供清晰对话的自适应音频，以及可实现丰富音频再现的自动房间优化。这款扬声器支持 Spotify、Tidal Hi-Fi 和蓝牙 5.2 连接，以及智能助手集成，可满足您的需求。 ... >>

控制和操纵光信号的新方法 05.05.2024

现代科学技术发展迅速，每天都有新的方法和技术出现，为我们在各个领域开辟了新的前景。其中一项创新是德国科学家开发了一种控制光信号的新方法，这可能会导致光子学领域取得重大进展。最近的研究使德国科学家能够在熔融石英波导内创建可调谐波片。这种方法基于液晶层的使用，可以有效地改变通过波导的光的偏振。这一技术突破为开发能够处理大量数据的紧凑高效光子器件开辟了新的前景。新方法提供的偏振电光控制可以为新型集成光子器件提供基础。这为以下人员提供了绝佳的机会： ... >>

来自档案馆的随机新闻

衣服正在杀死地球 04.03.2018

科学家认为，人们的衣着对地球造成了无法弥补的伤害。环保生产可以挽救局面。

来自澳大利亚的研究人员得出的结论是，全世界人们所穿的现代服装对环境造成了极大的危害。事实上，几乎所有的衣服都是在东南亚国家制造的。在织物的制造过程中，会产生大量的二氧化碳，所使用的染料对人体健康有害。此外，丢弃的衣物由于成分中的化学物质，长期不会分解，属于有毒垃圾。

研究人员看到了轻工业创新发展的出路。他们提议只生产环保面料，改革服装行业，让服装材料成为可再生资源。也就是说，一个人用完一件东西后，他可以把它交给一个特殊的中心，在那里织物将被回收并用于缝制新产品。

其他有趣的新闻：

免费技术图书馆的有趣材料：

▪ 文章为什么美国面粉制造商在 1930 世纪 XNUMX 年代用彩色图案的袋子出售面粉？详细解答

▪ 违反劳动保护规定

▪ 文章限制暴露电流的时间的原则。无线电电子电气工程百科全书

▪ 文章将拼图拼凑在一起。焦点秘密

留下您对本文的评论：

本页所有语言

主页 | 图书馆 | 用品 | 网站地图 | 网站评论