Электрические схемы бесплатно. УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ОХРАННОЕ УСТРОЙСТВО

 






УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ОХРАННОЕ УСТРОЙСТВО

Категория: Бытовая электроника

Бытовая электроника УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ОХРАННОЕ УСТРОЙСТВО

В охранных системах для помещений применяют различные датчики. Особенность ультразвуковых - простота установки. При их использовании в помещении отпадает необходимость в прокладке охранного шлейфа.
Устройство состоит из датчика перемещения, звукового сигнала и автономного блока питания, объединенных в одном корпусе. Оно может охранять комнату площадью до 20 квадратных метров. Размещают его на стене внутри охраняемого объекта. Срабатывание звукового сигнала происходит при перемещении какого-нибудь предмета, при этом сначала подается короткий предупреждающий звуковой сигнал. Если в помещение зашел хозяин, тот самый сигнал предупредит его, что устройство сработало и его надобно отключить. Если же этого не сделать, то через минуту устройство подаст оглушительный звуковой сигнал, звучащий в течение нескольких минут, а потом снова перейдет в режим охраны.
В состав датчика перемещения входят акустический излучатель и приемник. Излучатель вырабатывает сигнал в ультразвуковом диапазоне стабильной амплитуды и частоты. Частоту желательно избирать в пределах 25...35 кГц. Звуковые волны распространяются во все стороны от излучателя и попадают в приемный датчик разными путями. Прямой сигнал идет непосредственно от излучателя к приемнику. Кроме этого, на вход приемного датчика поступают сигналы, отраженные от окружающих предметов. Амплитуда и сдвиг фазы отраженного сигнала относительно прямого имеют случайную, но постоянную величину и зависят от размеров помещения, места расположения датчика и находящихся в помещении предметов.
В приемном датчике прямой и отраженный сигналы смешиваются, образуя суммарный принятый сигнал определенной амплитуды. При перемещении хотя бы одного предмета, на который попадает звуковая волна, фаза и амплитуда отраженного сигнала изменяются. Перемещение отражающей поверхности приблизительно на 1 см приведет к изменению фазы отраженного сигнала на 180°, поэтому длительное перемещение отражающей поверхности вызовет пульсацию суммарного принятого сигнала с частотой от 1 до 100 Гц в зависимости от скорости и направления перемещения. При появлении в принятом сигнале такого рода пульсации срабатывает сигнальное устройство и подается звуковой сигнал.
Схема устройства показана на рисунке. Генератор излучателя построен по схеме емкостной трехточки. Излучатель BQ1 включен в цепь обратной связи транзистора VT1.

Схема УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ОХРАННОЕ УСТРОЙСТВО
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ


Частота колебаний генератора зависит от резонансной частоты излучателя BQ1 и параметров контура L1 С1. Мощность излучения регулируют подбором резистора R3, а подстройку частоты производят подбором конденсатора С1.
Приемник состоит из ультразвукового микрофона ВМ1, усилителя принимаемого сигнала на ОУ DA1.1, детектора на элементах R11, VD2, С8, R13, усилителя продетектированного сигнала на ОУ DA1.2 и транзисторного ключа VT2VT3. Параметры детектора подобраны таким образом, чтобы подавление несущей частоты в диапазоне 25...35 кГц было максимальным, а ослабление низкочастотных пульсации 1...100 Гц - минимальным. Цепь C7R12C9R14 задает коэффициент усиления и полосу пропускания ОУ DA1.2. При появлении переменного напряжения на его выходе положительная полуволна через конденсатор С10 открывает транзисторный ключ VT2VT3, а отрицательная полуволна через диодУОЗ перезаряжает конденсатор С10.
Сигнальное устройство включает в себя триггер Шмитта на элементах DD1.1, DD1.2, узел менеджмента на элементах DD1.3, DD1.4, усилитель тока на транзисторах VT5, VT6, тиристор VS1 и излучатель звукового сигнала BF1. При включении питания заряжается конденсатор С12. Примерно через 1...1.5 мин на выводе 2 элемента DD1.1 возникает большой уровень. Теперь, если сработает детектор перемещения, транзисторы VT2, VT3 и VT4 откроются, большой уровень на выводе 1 элемента DD1.1 переключит триггер. На выходе DD1.1 возникнет невысокий уровень, а на выходе триггера (вывод 4 DD1.2) - большой. Цепь C13R23 задает длительность короткого звукового сигнала - 0,1 с, а цепь R21C14 - задержку подачи длительного звукового сигнала - 60 с. Цепь R20C12 определяет длительность звукового сигнала и задержку работы устройства после включения питания.
Потребляемый ток в дежурном режиме не превышает 70 мА, а в режиме подачи звукового сигнала - 1...2А.
В качестве излучателя BQ1 и приемника ВМ1 использованы биморф-ные пьезоэлементы, настроенные на одну и ту же резонансную частоту, например 34 кГц. Расстояние между пьезоэлементами должно быть 3...5 см. Между ними нужно проложить звукоизоляционную прокладку из поролона. В принципе,если не найдется биморфных пьезоэлементов, можно применить обыкновенную высокочастотную динамическую головку и микрофон, снизив при этом частоту излучения вплоть до 10 кГц. Но это ухудшит помехозащищенность устройства, так как ухудшится частотная избирательность приемника. Также станет слышен излучаемый звук, но для охраны небольших закрытых помещений, объектов, например автомобиля, чувствительности окажется совершенно довольно, а звуковое излучение будет хорошо экранировать корпус автомобиля. В таком варианте конструкцию генератора нужно изменить.
Звуковая сирена BF1 - автомобильный сигнал с током потребления 1...2 А. Катушка L1 намотана на ферритовом кольце марки М2000 размерами 20х12х6 и содержит 100 витков провода ПЭВ-0,3 с отводом от середины. Корпус устройства должен быть произведен с запасом прочности и надежно закреплен на стене внутри охраняемого помещения.
Налаживание начинают с настройки генератора. Для этого нужно отключить приемный пьезоэлемент ВМ1 и подключить его к осциллографу. Расположив пьезоэлементы товарищ против друга и подав питание на генератор, подбором конденсатора С1 и резистора R3 добиваются максимальной амплитуды принимаемого сигнала. Можно измерить частоту генератора - она должна соответствовать резонансной частоте излучателя. Затем надобно возродить соединения, разместить пьезоэлементы в корпусе и подать питание на все устройство. Напряжение на выходах ОУ DA1.1 и DA1.2 (выводы 10 и 12) должно быть равно половине напряжения питания.
В заключение проверяют амплитуду усиленного переменного напряжения на выходе ОУ DA1.1, она должна быть примерно равна 0,1 В. Сильное отличие амплитуды от этого значения приведет к некоторому ухудшению чувствительности. Если провести рукой перед пьезоэлементами, амплитуда переменного напряжения на выходе ОУ DA1.1 начнет пульсировать. Частота пульсации будет тем выше, чем выше скорость перемещения.
Остальная часть устройства в настройке не нуждается и при правильном монтаже должна работать сразу.
А. КОЙНОВ, г. Находка Приморского края
РАДИО №7, 1998






Похожие схемы:

Детектор скрытой проводки
Детектор скрытой проводки
Бытовая электроника Детектор скрытой проводки Одним из самых простых устройств является детектор скрытой проводки, представленный на рис. 1. Резистор R 1 нужен для защиты микросхемы К561ЛА7 от повышенного напряжения статического электричества, но, как показала практика, его можно и не ставить. Антенной является кусок обычного медного провода любой толщины. Главное, чтобы он не прогибался под собственным весом, т.е. был довольно жестким. Длина антенны определяет чувствительность устройства. Наиболее


Зарядное устройство Турист
Зарядное устройство Турист
В длительном туристском походе (пешем или велосипедном) не обойтись без освещения. Фонариков, которые подзаряжаются от электросети, надолго не хватает, а туристические маршруты проходят в основном в местах, где отсутствуют линии электропередач. Решить эту проблему поможет зарядное устройство "Турист". Для этого нужно вынуть из двух фонариков малогабаритные аккумуляторы типа Д-0.25 и вделать в зарядное устройство.  


Зарядно-питающее устройство
Зарядно-питающее устройство
Это простое устройство на мощных транзисторах совершенно пригодно не только для зарядки автомобильных аккумуляторов, но и для питания различных электронных схем. Напряжение на выходе устройства регулируется от 0 до 15 В. Ток зависит от степени разряда аккумуляторных батарей и может добиваться 20 А. Так как катоды диодов и коллекторы транзисторов соединены между собой, то все эти детали размещаются на одном большом радиаторе без изолирующих прокладок. Если не предъявляются особые требования к стабильности напряжения, то резистор R1 и


Вместо выключателя - гвоздик
Вместо выключателя - гвоздик
Если применить это несложное устройство в помещении, где свет нужен на непродолжительное час, можно не только экономить электроэнергию, но и реже менять электролампочку. При включении устройства (рис.1) конденсатор С1 плавно открывает транзистор VT4 и тиристор VS1, что в свою очередь приводит к "мягкой" подаче напряжения на лампу HL1. Устройство применяется в качестве коридорного выключателя, где свет нужен только, чтобы открыть ворота или снять обувь. От коридорных таймеров устройство отличается тем, что не содержит выключатель, а сенсорная


Защитное устройство
Защитное устройство
Предлагаемое защитное устройство автоматически отключает электродвигатель при переходе из режима нагрузки в режим холостого хода. Это особенно целесообразно для электронасосов, если колодец или скважина имеют ограниченный припас воды. Схема защитного устройства приведена на рисунке. Работает устройство следующим образом. При нажатии на кнопку SB2 тиристоры VS1 и VS2 включают электродвигатель M1. При этом напряжение на резисторе R2 выпрямляется мос¬том VD5...VD8 и поступает на тиристорную оптопару U1, которая блокирует


Управление сетевой нагрузкой ТТЛ-микросхемой
Управление сетевой нагрузкой ТТЛ-микросхемой
Приведенная ниже схема позволяет управлять сетевой нагрузкой (220 В) от устройств, выполненных на микросхемах и имеющих выходной ТТЛ-уровень. Схема имеет оптронную развязку, что позволяет хорошо отстоять устройство, выполненное на микросхемах. Подобное устройство удобно применять, когда надобно управлять с компьютера сетевыми устройствами через LPT порт. В качестве оптопары можно использовать отечественные оптроны. "Radio Fernzehen Elektronik", N6/1983.





Оставить комментарий