초음파 보안 장치. 계획, 설명

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구내 보안 시스템에는 다양한 센서가 사용됩니다. 초음파의 특징 - 설치 용이성. 실내에서 사용할 경우 보안 루프를 놓을 필요가 없습니다.

이 장치는 하나의 하우징에 통합된 모션 센서, 사운드 신호 및 자율 전원 공급 장치로 구성됩니다. 그것은 20 평방 미터까지 방을 보호할 수 있습니다. 보호 대상 내부의 벽에 놓으십시오. 물체가 움직일 때 먼저 짧은 경고음과 함께 가청 신호가 트리거됩니다. 소유자가 방에 들어가면이 신호는 장치가 작동했으며 꺼야 함을 경고합니다. 이것이 완료되지 않으면 XNUMX분 후에 장치에서 몇 분 동안 큰 비프음이 울린 다음 다시 무장 모드로 전환됩니다.

변위 센서에는 음향 방출기와 수신기가 포함됩니다. 이미터는 안정적인 진폭과 주파수의 초음파 범위에서 신호를 생성합니다. 25~35kHz 범위 내에서 주파수를 선택하는 것이 좋습니다. 음파는 방출기에서 모든 방향으로 이동하고 다양한 방식으로 수신 센서에 들어갑니다. 직접 신호는 송신기에서 수신기로 직접 전달됩니다. 또한 수신 센서의 입력은 주변 물체로부터 반사된 신호를 수신합니다. 직접 신호에 대한 반사 신호의 진폭 및 위상 변이는 임의적이지만 일정한 값을 가지며 방의 크기, 센서의 위치 및 방에 있는 물체에 따라 달라집니다.

수신 센서에서 직접 및 반사 신호가 혼합되어 특정 진폭의 총 수신 신호를 형성합니다. 음파에 부딪치는 적어도 하나의 물체를 움직일 때 반사된 신호의 위상과 진폭이 변경됩니다. 반사면을 약 1cm 이동하면 반사된 신호의 위상이 180°만큼 변경되므로 반사면을 길게 이동하면 수신된 전체 신호가 속도와 속도에 따라 1~100Hz의 주파수에서 리플이 발생합니다. 이동 방향. 이러한 종류의 리플이 수신된 신호에 나타나면 경보 장치가 트리거되고 가청 신호가 발생합니다.

장치의 다이어그램이 그림에 나와 있습니다. 이미 터 생성기는 용량 성 1 점 방식에 따라 제작되었습니다. 이미터(BQ1)는 트랜지스터(VTXNUMX)의 피드백 회로에 포함된다.

(확대하려면 클릭하십시오)

발전기의 발진 주파수는 이미 터 BQ1의 공진 주파수와 회로 L1 C1의 매개 변수에 따라 다릅니다. 방사 전력은 저항 R3의 선택에 의해 조정되고 주파수는 커패시터 C1의 선택에 의해 조정됩니다.

수신기는 초음파 마이크 BM1, 연산 증폭기 DA1.1의 수신 신호 증폭기, 요소 R11, VD2, C8, R13의 감지기, 연산 증폭기 DA1.2의 감지 신호 증폭기로 구성됩니다. 2 및 트랜지스터 스위치 VT3VT25. 검출기의 매개변수는 35...1kHz 범위의 반송파 주파수 억제가 최대이고 100...7Hz 범위의 저주파 리플 감쇠가 다음과 같은 방식으로 선택됩니다. 최소한의. 회로 C12R9C14R1.2는 연산 증폭기 DA10의 이득과 대역폭을 설정합니다. 출력에 교류 전압이 나타나면 커패시터 C2을 통한 양의 반파가 트랜지스터 스위치 VT3VT3을 열고 다이오드 VD10을 통한 음의 반파가 커패시터 CXNUMX을 재충전합니다.

신호 장치에는 요소 DD1.1, DD1.2의 슈미트 트리거, 요소 DD1.3, DD1.4의 제어 장치, 트랜지스터 VT5, VT6의 전류 증폭기, 사이리스터 VS1 및 사운드 신호 이미 터 BF1이 포함됩니다. . 전원이 켜지면 커패시터 C12가 충전됩니다. 약 1 ... 1.5분 후 DD2 요소의 핀 1.1에서 하이 레벨이 발생합니다. 이제 변위 감지기가 트리거되면 트랜지스터 VT2, VT3 및 VT4가 열리고 DD1 요소의 핀 1.1에서 높은 레벨이 트리거를 전환합니다. DD1.1의 출력에서 로우 레벨이 발생하고 트리거 출력(DD4의 핀 1.2)에서 하이 레벨이 발생합니다. 회로 C13R23은 짧은 경고음 지속 시간(0,1초)과 회로 R21C14(긴 경고음 공급 지연(60초))를 설정합니다. R20C12 회로는 신호음의 지속 시간과 전원이 켜진 후 장치 작동 지연을 결정합니다.

대기 모드에서 소비되는 전류는 70mA를 초과하지 않으며 사운드 신호 모드에서는 1 ... 2A입니다.

동일한 공진 주파수(예: 1kHz)로 조정된 바이모프 압전 소자가 BQ1 이미터 및 BM34 수신기로 사용되었습니다. 압전소자 사이의 거리는 3~5cm가 되어야 하며, 그 사이에 방음 폼 패드를 놓아야 합니다. 원칙적으로 바이모프 압전소자가 없으면 일반 고주파 다이내믹 헤드와 마이크를 사용하면서 방사 주파수를 10kHz까지 줄일 수 있습니다. 그러나 이렇게 하면 수신기의 주파수 선택성이 저하되므로 장치의 잡음 내성이 악화됩니다. 방출되는 소리도 들리지만 자동차와 같이 밀폐된 작은 공간과 물체를 보호하기 위해서는 감도가 상당히 충분하며 소리 방사는 차체에 의해 잘 차폐됩니다. 이 경우 발전기의 설계를 변경해야 합니다.

사운드 사이렌 BF1은 전류 소비가 1 ... 2 A인 자동차 신호입니다. 코일 L1은 치수가 2000x20x12인 M6 브랜드의 페라이트 링에 감겨 있으며 탭이 있는 PEV-100 와이어 0,3턴을 포함합니다. 중간. 장치의 본체는 안전 여유를 두고 제작되어야 하며 보호된 건물 내부의 벽에 단단히 고정되어야 합니다.

설정은 발전기 설정으로 시작됩니다. 이렇게하려면 수신 압전 소자 BM1을 끄고 오실로스코프에 연결하십시오. 압전 소자를 서로 대고 배치하고 발전기에 전원을 공급하여 커패시터 C1과 저항 R3을 선택하여 수신 신호의 최대 진폭이 달성됩니다. 발생기의 주파수를 측정할 수 있습니다. 이는 이미터의 공진 주파수와 일치해야 합니다. 그런 다음 연결을 복원하고 피에조 소자를 케이스에 넣고 전체 장치에 전원을 공급해야 합니다. 연산 증폭기 DA1.1 및 DA1.2(핀 10 및 12)의 출력 전압은 공급 전압의 절반과 같아야 합니다.

결론적으로, 연산 증폭기 DA1.1의 출력에서 증폭된 교류 전압의 진폭을 확인하면 대략 0,1V와 같아야 합니다. 이 값과 진폭이 크게 차이가 나면 감도가 약간 저하됩니다. 압전 소자 앞에서 손을 잡으면 연산 증폭기 DA1.1의 출력에서 AC 전압의 진폭이 맥동하기 시작합니다. 맥동의 빈도가 높을수록 이동 속도가 빨라집니다.

나머지 장치는 구성할 필요가 없으며 올바르게 설치된 경우 즉시 작동해야 합니다.

저자: A. Koinov, Nakhodka, Primorsky Territory; 출판물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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