Máy dò âm thanh. Sơ đồ, mô tả

Thư viện kỹ thuật miễn phí

ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Máy dò âm thanh. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / An toàn và bảo mật

Bình luận bài viết

Chúng tôi giới thiệu với độc giả một cảm biến cảnh báo an ninh nguyên bản được thiết kế để bảo vệ các cửa sổ trong nhà.

Trong những năm gần đây, nhiều ấn phẩm về thiết bị an ninh đã xuất hiện trong các tài liệu kỹ thuật vô tuyến. Và tất nhiên, điều này không phải ngẫu nhiên; chủ đề bảo vệ tài sản rất phù hợp.

Có nhiều thiết bị bảo mật, hoạt động của chúng dựa trên các nguyên tắc vật lý khác nhau [1]. Tất cả chúng đều được thiết kế để bảo vệ ô tô, nhà kho, văn phòng, căn hộ và các đồ vật khác. Một phần không thể thiếu của bất kỳ thiết bị nào như vậy là “máy dò an ninh” - một thiết bị kỹ thuật báo hiệu sự xâm nhập trái phép vào cơ sở được bảo vệ và tạo ra tín hiệu cảnh báo [2].

Hãy xem xét một ví dụ cụ thể. Giả sử bạn cần ngăn chặn khả năng kẻ trộm đột nhập vào căn hộ của bạn thông qua việc mở cửa sổ. Có hai cách để đi qua cửa sổ đang mở. Thứ nhất là mở các bộ phận chuyển động của khung (cửa sổ) mà không làm vỡ phần che kính, thứ hai là phá phần che kính (đập, cắt, lộ kính) mà không mở các bộ phận chuyển động của khung.

Theo truyền thống, để bảo vệ trong trường hợp đầu tiên, các máy dò tiếp xúc từ tính SMK-1, SMK-3, IO 102-4, IO 102-5, IO 102-6 được sử dụng. Trong trường hợp thứ hai - máy dò tiếp xúc điện (lá nhôm), máy dò tiếp xúc tác động bề mặt thuộc loại "Cửa sổ". Tất nhiên, những sản phẩm này không “trang trí” nội thất phòng khách và gây thêm rắc rối cho chủ sở hữu, chẳng hạn như khi lau cửa sổ. Ngoài ra, vấn đề bí mật của thiết bị bảo mật cũng không được giải quyết. Đúng, chúng tôi cũng có thể đề xuất máy dò âm thanh bề mặt thuộc loại “Kính”, nhưng giá thành của chúng khá cao.

Máy dò âm thanh có thể đáp ứng nhiều yêu cầu [3]. Nguyên tắc hoạt động của họ như sau. Micrô VM1 (Hình 1) nhận tín hiệu âm thanh từ môi trường, được chuyển đổi thành điện áp xoay chiều có tần số và biên độ thích hợp; chúng được gửi đến bộ khuếch đại tuyến tính có mức tăng k và từ đầu ra của nó đến bộ phát BA1, trong đó sự chuyển đổi nghịch đảo thành âm thanh xảy ra. Tín hiệu do bộ phát tái tạo sẽ truyền trong môi trường với hệ số truyền β và trộn với âm thanh của môi trường, được truyền đến đầu vào của micrô VM1, tại đó nó được chuyển đổi lại, sau đó được khuếch đại, v.v. Do đó, có một kết nối phản hồi giữa micrô và bộ phát, được đóng thông qua môi trường bên ngoài.

Máy dò âm thanh

Nếu bộ khuếch đại được làm ở băng tần hẹp, thì từ toàn bộ phổ tín hiệu âm thanh đến micrô, bộ phát sẽ chỉ tái tạo những tín hiệu nằm trong dải tần của bộ khuếch đại. Bằng cách chọn dải tần hoạt động từ 10 đến 15 kHz. Bạn có thể loại bỏ nhiều nhiễu âm thanh, chủ yếu ở dải tần dưới 10 kHz.

Theo lý thuyết, người ta biết rằng trong một thiết bị khuếch đại có phản hồi, sẽ phát sinh dao động không suy giảm (chế độ tự kích thích), nếu phản hồi dương (cân bằng pha) và tích của các hệ số truyền kênh thuận k và kênh ngược β lớn hơn lớn hơn hoặc bằng đơn vị (cân bằng biên độ) thì kβ > 1. Khi không đáp ứng các điều kiện cân bằng pha hoặc cân bằng biên độ, thiết bị sẽ ở trạng thái ổn định, tức là ở chế độ khuếch đại tuyến tính. Bằng cách thay đổi hệ số truyền β, bạn có thể kiểm soát trạng thái của thiết bị được đề cập.

Nguyên tắc này được sử dụng trong hoạt động của máy dò âm thanh. Để bảo vệ cửa sổ, micrô được đặt giữa các khung mở của cửa sổ (chỉ cần một chút nỗ lực, nó có thể được ngụy trang rất tốt), bộ khuếch đại và bộ phát được đặt trong phòng. Do đó, micrô và bộ phát được ngăn cách bằng vách ngăn kính và phản hồi âm thanh giữa chúng bị suy yếu. Ở đầu ra của bộ khuếch đại, biên độ điện áp không đáng kể.

Nếu kẻ tấn công cố gắng vào căn hộ qua cửa sổ (mở cửa sổ hoặc cửa sổ, làm vỡ hoặc để lộ kính), kết nối âm thanh sẽ xuất hiện giữa micrô và bộ phát và thiết bị sẽ bị kích thích. Biên độ điện áp ở đầu ra bộ khuếch đại sẽ tăng lên nhiều lần.

Bằng cách kết nối thiết bị ngưỡng với đầu ra của bộ khuếch đại, chúng ta thu được bộ dò âm thanh (Hình 2).

(bấm vào để phóng to)

Bộ lọc thông dải hoạt động được lắp ráp trên op-amp DA1. Mức tăng của nó là 1000 ở tần số cộng hưởng 11 kHz và băng thông của nó là 800 Hz. Các bóng bán dẫn đầu ra VT1 và VT2 hoạt động ở chế độ loại B, do đó mức tiêu thụ điện năng ở chế độ chờ là tối thiểu. Độ lợi của thiết bị có thể được điều chỉnh bằng điện trở R4 trong khoảng từ 2 đến 20 lần. Điều này là cần thiết để điều chỉnh độ nhạy của máy dò sau khi đặt nó vào vị trí. Từ đầu ra của bộ khuếch đại, tín hiệu đi đến đầu động BA1 và đến thiết bị ngưỡng được lắp ráp trên các bóng bán dẫn VT3, VT4, diode VD1 và diode zener VD2.

Ở chế độ chờ, các bóng bán dẫn VT3 và VT4 đóng và xuất hiện mức thấp ở đầu ra của thiết bị ngưỡng. Khi thiết bị do trường hợp nêu trên bị kích thích, ở chân đế của VT3 sẽ xuất hiện một điện áp dương. Nếu vượt quá ngưỡng điện áp do diode zener VD2 đặt, các bóng bán dẫn VT3 và VT4 sẽ mở. Tín hiệu “Báo động” xuất hiện ở đầu ra của thiết bị ngưỡng - điện áp dương khoảng 15 V. Điện áp này có thể được sử dụng làm điện áp điều khiển cho các thiết bị đầu cuối khác nhau.

Ngoài những thứ được chỉ ra trong sơ đồ, bạn có thể sử dụng op-amp K140UD6, micrô MD-52, đầu động 10GDV-2 hoặc 10GDV-4. Dây kết nối micro phải được che chắn.

Máy dò được cấu hình trực tiếp trên trang web. Khi cửa sổ đóng, điện trở R4 đặt mức tăng tối đa (và do đó độ nhạy tối đa). Nếu xảy ra hiện tượng tự kích thích thì độ lợi sẽ giảm cho đến khi dừng lại. Sau đó, mở cửa sổ (cửa sổ) hoặc tháo kính - thiết bị sẽ được kích hoạt trở lại và tín hiệu “Báo động” sẽ xuất hiện ở đầu ra của thiết bị ngưỡng. Có thể xảy ra trường hợp thiết bị không bật. Khi đó cần phải chọn vị trí tương đối của bộ phát và micro. Cần lưu ý rằng nên đặt chúng sao cho chúng hướng vào nhau. Dòng điện mà máy dò tiêu thụ ở chế độ chờ là 6 mA từ nguồn điện -15 V và 8 mA từ nguồn +15 V. Dòng điện ở chế độ cảnh báo không vượt quá 260 mA từ mỗi nguồn.

Hiệu suất của thiết bị được lắp ráp theo sơ đồ đề xuất đã được thử nghiệm trong 30 ngày trên các cửa sổ có kích thước 70x115 cm (vào buổi tối) và 120x170 cm (vào ban ngày). Khi cửa sổ được mở (trong trường hợp này β thay đổi khoảng 30 dB), máy dò luôn đưa ra tín hiệu “Báo động”. Trong quá trình kiểm tra, không có kết quả dương tính giả nào được ghi lại.

Do đó, trải nghiệm vận hành của thiết bị được mô tả cho phép chúng ta nói về triển vọng sử dụng nó. Ngoài ra, nó còn có thể dùng để bảo vệ các đồ vật khác như két sắt.

Phép cộng. Micrô điện trong máy dò âm thanh

Trong thiết kế được mô tả trong bài viết “Máy dò âm thanh” của tôi, một micrô điện động được sử dụng làm cảm biến âm thanh. Tuy nhiên, điều này giúp đơn giản hóa việc kết nối cảm biến với chip DA1 nhiều nhất có thể, mặc dù kích thước của micrô động. (dài vài cm), việc lắp đặt và che chắn nó có thể là một công việc tốn nhiều công sức đối với một số người.

Về vấn đề này, tôi quyết định sửa đổi mạch đầu vào của bộ khuếch đại để có thể kết nối micrô điện tử. Những thiết bị này được phân biệt bởi kích thước nhỏ của chúng. Ví dụ, một chiếc micro loại CZN-15E được lấy ra từ máy ghi âm cassette nhập khẩu cũ có đường kính chỉ 10 mm và cao 6 mm. Đương nhiên, việc cài đặt và ngụy trang một cảm biến như vậy sẽ dễ dàng hơn.

Hình vẽ minh họa sơ đồ kết nối micrô điện tử với bộ khuếch đại máy dò âm thanh. Các điện trở R14, R15 và tụ điện C11 mới được giới thiệu đã được lắp trên bo mạch của nó. Micro phải được kết nối bằng dây có vỏ bọc.

Máy dò âm thanh

Cũng có thể sử dụng các micrô điện tử khác trong thiết kế. Tôi lưu ý rằng với việc thay thế như vậy, độ nhạy của máy dò sẽ tăng lên và do đó, trong tùy chọn này, khoảng cách giữa micrô và đầu động BA1 có thể tăng lên.

Văn chương

Nilov V. A., Chlenov A. N., Shakirov F. A. Phương tiện kỹ thuật của hệ thống an ninh và báo cháy. - M.: NOU "Takir", 1998.
GOST 26342-84. Hệ thống an ninh, cứu hỏa và an ninh - báo cháy. Các loại, thông số chính và kích cỡ.
Shepitko G. E. Máy dò an ninh thích ứng: Thông tin tổng quan. - M.: GNITSUI, 1985.

Tác giả: I.Medvedev, Bryansk

Xem các bài viết khác razdela An toàn và bảo mật.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Trong thế giới công nghệ âm thanh hiện đại, các nhà sản xuất không chỉ nỗ lực đạt được chất lượng âm thanh hoàn hảo mà còn kết hợp chức năng với tính thẩm mỹ. Một trong những bước cải tiến mới nhất theo hướng này là hệ thống loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D mới, được giới thiệu tại sự kiện Thế giới Samsung 2024. Samsung HW-LS60D không chỉ là một chiếc loa mà còn là nghệ thuật của âm thanh kiểu khung. Sự kết hợp giữa hệ thống 6 loa có hỗ trợ Dolby Atmos và thiết kế khung ảnh đầy phong cách khiến sản phẩm này trở thành sự bổ sung hoàn hảo cho mọi nội thất. Samsung Music Frame mới có các công nghệ tiên tiến bao gồm Âm thanh thích ứng mang đến cuộc hội thoại rõ ràng ở mọi mức âm lượng và tính năng tối ưu hóa phòng tự động để tái tạo âm thanh phong phú. Với sự hỗ trợ cho các kết nối Spotify, Tidal Hi-Fi và Bluetooth 5.2 cũng như tích hợp trợ lý thông minh, chiếc loa này sẵn sàng đáp ứng nhu cầu của bạn. ... >>

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Đám đông có tư duy tập thể 30.09.2019

Kết luận này được đưa ra bởi một nhóm các nhà ngư học Mỹ, những người đã nghiên cứu phản ứng của cá học ở Bắc Mỹ trước những kích thích đáng sợ. Hóa ra điều này không phụ thuộc quá nhiều vào độ nhạy cảm của từng cá nhân mà phụ thuộc vào cấu hình của toàn bộ gói.

Đối tượng nghiên cứu trong trường hợp này là cá kình vàng (Notemigonus crysoleucas) - một loài cá nước ngọt phổ biến ở các vùng biển Bắc Mỹ, trông giống như con gián của chúng ta, nhưng lớn hơn đáng kể - có chiều dài lên tới 30 cm. Những con bọ hung ở trong các gói và, vì nó phải là động vật ăn cỏ, chúng sợ những kẻ săn mồi. Để ý những con gần đó, con cá cố gắng di chuyển ra xa nhất có thể.

Các nhà khoa học đã bắt chước làm động vật săn mồi ở gần đó bằng cách đưa một loại thuốc có tên schreckstoff vào nước - một hỗn hợp các chất tiết ra từ da của một con cá khi nó bị tổn thương. Đối với những loài cá khác, đây là dấu hiệu chắc chắn rằng một kẻ săn mồi đang ở đâu đó gần đó, vừa ăn thịt ai đó, và có thể đang tìm kiếm con mồi tiếp theo.

Nó chỉ ra rằng tốc độ phản ứng của một đàn notemigonus không phụ thuộc quá nhiều vào độ nhạy cảm của từng cá thể, mà là vào cấu hình của đàn. Khoảng cách giữa các cá thể càng nhỏ, chúng càng nhanh sợ hãi.

Một trong những tác giả của nghiên cứu, Ian Cousin cho biết: “Việc tăng độ nhạy cảm của mỗi cá nhân đối với rủi ro có thể dẫn đến số lượng dương tính giả quá mức lan truyền trong cả nhóm,” Ian Cousin cho biết. để tăng tốc nhận thức rủi ro, nhưng cơ chế này trở nên quá nhạy cảm.

Tin tức thú vị khác:

▪ NAS Thecus N2810 Pro

▪ Lốp cũ - dùng cho ắc quy

▪ Vật liệu polyme thay đổi hình dạng dưới tác động của nam châm

▪ Máy in gốm sứ 3D

▪ Bảng điều khiển Microsoft Xbox 360 Star Wars

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Công cụ thợ điện. Lựa chọn bài viết

▪ bài báo Các bệnh truyền nhiễm ở trẻ em. Ghi chú bài giảng

▪ bài viết Vì sao từ bất tài lại bị dùng sai trong cuộc sống hàng ngày hiện nay? đáp án chi tiết

▪ bài viết Đăng quảng cáo. Mô tả công việc