음향 모션 센서. 계획, 설명

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많은 보안 경보 시스템의 작동은 매우 간단한 원칙에 기초합니다. 즉, 임시 시간에는 보호 구역에서 움직임이 있어서는 안 됩니다. 이를 감지하기 위해 방은 방사선(대개 라디오 또는 음향)으로 "채워집니다". 광선은 실내의 벽과 물체에서 반복적으로 반사된 후 수신기에 도달합니다. 상황이 변경되면 수신된 신호가 변조되어 센서에 의해 기록됩니다.

이 유형의 음향(초음파) 센서는 전파를 사용하는 센서에 비해 상당한 이점을 가지고 있습니다. "에테르"로 아무 것도 방출하지 않으며 설치 및 작동에 대한 허가가 필요하지 않습니다. 독자에게는 최대 20m2의 공간을 보호할 수 있을 만큼 비교적 간단하고 민감한 이러한 센서 중 하나에 대한 설명이 제공됩니다.

이전에 "Radio" 저널[1 - 3]에 발표된 설명이 있는 음향 센서와 달리 제안된 센서는 특허로 보호되는 약간 다른 원리로 작동합니다[4].

주요 기술 특성

사운드 주파수, kHz ...... 10
방사 음향 전력, mW, 더 이상......5
공급 전압(일정), V......10...16
대기 모드에서의 전력 소비, mW......120
치수, mm.......150x50x30

출력 회로는 "건식" 릴레이 접점이며, 활성화는 LED 조명으로 표시됩니다.

장치의 구성표는 그림 1에 나와 있습니다. 하나.

음향 모션 센서
(확대하려면 클릭하십시오)

압전 마이크 VM1.1은 연산 증폭기 DA1.2 및 DA1의 증폭기 입력에 연결되고 압전 사운드 방출기 BF1은 출력에 연결됩니다. 결과적으로 증폭기는 제어된 가스량을 통한 음향 피드백으로 덮여 있으며, 이로 인해 시스템에서 자체 진동이 발생합니다. 주파수는 요소(주로 마이크와 이미터)의 주파수 응답 및 위상 응답과 보호 영역의 음향 특성에 따라 달라집니다. 발진 진폭은 다이오드 VD2, VD3의 검출기와 DA2 K176LP1 마이크로 회로 요소 중 하나의 증폭기로 구성된 AGC 시스템에 의해 일정하게 유지됩니다. AGC 제어 요소는 동일한 마이크로 회로에 위치한 개별 전계 효과 트랜지스터이며, 그 드레인-소스 섹션은 연산 증폭기 DA1.1 및 DA1.2에 있는 캐스케이드의 로컬 피드백 회로에 포함됩니다.

센서의 민감한 영역에서 물체(침입자)가 움직이면 물체에서 반사되는 음파의 감쇠 및 지연이 변경되어 센서에서 생성되는 진동의 진폭이 변경됩니다. 회로 R7C10 및 R6C1C6은 신호 진폭의 변화를 효과적으로 모니터링하면서 다양한 조건에서 센서가 안정적으로 작동하는 데 필요한 AGC 회로의 주파수 특성을 설정합니다.

움직임으로 인해 발생하는 AGC 증폭기 출력의 교류 전압 구성 요소는 비교기 DA1.3의 입력으로 공급됩니다. 응답 임계값은 저항 R8을 트리밍하여 설정됩니다. HL1 LED는 DD1 마이크로 회로의 병렬 연결된 두 요소로 구성된 버퍼 증폭기를 통해 비교기의 출력에 연결되며, 보호 영역에서의 움직임을 나타내기 위해 깜박입니다.

또한 요소 DD1.1 및 DD1.2의 출력에서 나오는 신호는 요소 DD1.3 및 DD1.4에서 단안정을 트리거하며, 그 펄스는 트랜지스터 VT2의 스위치를 열어 릴레이 K1이 작동하게 합니다. 원샷 발생기는 요소 DD13의 입력 1.4이 높은 논리 레벨인 경우에만 펄스를 생성합니다. R14C16 회로 덕분에 이 레벨은 전원이 켜진 후 일정 시간이 지나서야 센서가 경보를 생성하지 않고 안정된 상태로 들어갈 수 있는 기회를 제공합니다.

알람 펄스가 너무 자주 반복되면 커패시터 C16은 저항 R16과 다이오드 VD5를 통해 방전되어 모노바이브레이터의 시작을 차단하고 릴레이 K1의 불필요한 작동을 방지합니다. 이를 통해 릴레이 수명과 전력 소비가 크게 절감됩니다.

공급 전압 안정기는 네거티브 회로에 조정 트랜지스터 VT1이 있는 다소 특이한 회로에 따라 구축되어 장치의 부품 수를 줄일 수 있었습니다. 다이오드 VD1은 전원에 대한 잘못된 극성 연결을 방지합니다.

센서의 모습은 그림 2에 나와 있습니다. 1. 폴리스티렌과 같은 절연재로 만들어진 하우징에 배치된 인쇄 회로 기판에 조립됩니다. VM1 마이크와 BF3 이미터는 하우징 상단 덮개에 설치되며 100mm 두께의 폼 와셔를 사용하여 하우징과 서로 음향적으로 격리됩니다. 이미터와 마이크 사이의 거리가 멀수록 센서의 감도가 높아집니다. 저자의 디자인에서는 1mm였습니다. 동일한 덮개에는 HLXNUMX LED용 구멍이 있습니다.

음향 모션 센서

Alfa-Optim 기업(Volgograd)에서 생산한 동일한 VUTA-1 압전 변환기가 BF1 및 VM1로 사용됩니다. 더 높은 주파수와 민감한 것으로 교체하는 것이 바람직하지만, 이를 위해서는 센서를 일부 수정하여 자체 생성 회로의 주파수 특성을 변경해야 합니다.

센서에는 산화물 커패시터 K50-35, 세라믹 커패시터 K10-17, 저항기 MLT-0,125, 릴레이 RES55A(여권 RS4.569.600-01)가 장착되어 있습니다. KT361B 트랜지스터는 KT361G, KT361E 및 기타 저전력 실리콘 pn-p 구조로 대체될 수 있습니다.

센서의 감도를 조정할 때(트리밍 저항 R8 사용) 원하는 결과를 얻기 위해 요소 DA12의 핀 13와 1.3을 교체해야 하는 경우가 있습니다.

문학

윌 W. 초음파 자동차 승무원. - 라디오, 1996, 1번, p. 52-54.
Volkov A. 초음파 보안 경보 센서. - 라디오, 1996, 5번, p. 54-56.
Koinov A. 초음파 보안 장치. - 라디오, 1998, No. 7, p. 42.
Guskov V., Guskova M. 탄성 매체로 채워진 볼륨 상태의 변화를 결정하는 방법 및 구현을 위한 장치(옵션). - RF 특허 번호 2104494 MKI 6G 01D1/18, 26년 1995월 10일 선언, 1998년 XNUMX월 XNUMX일 공개

저자: V.Guskov, V.Sviridov, Samara

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