ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Cảm biến Piezo trong báo động chống trộm
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Thiết bị bảo mật và tín hiệu đối tượng Phần tử chính của cảm biến là phần tử áp điện, được bổ sung bởi bộ chuyển đổi quán tính. Thiết kế của cảm biến được thể hiện trong hình. 1. Một bộ phát áp điện âm thanh 1 có nắp mở được gắn vào bảng mạch in 4, trên đó hàn một giá đỡ dây hình chữ M 3. Một kim đan đàn hồi 2 được hàn vào đó, một đầu của nó được làm phẳng, uốn cong thành một nửa vòng và hàn vào bảng 1, và gắn tải vào 5 chiếc còn lại.
Ở bản gốc của cảm biến, nan hoa được làm bằng dây thép có đường kính 0,8 mm (kẹp giấy), đầu dẹt của nó có độ dày 0,2...0,25 mm, trọng lượng 5 là một khối chì nặng 3 g. Thí nghiệm cho thấy tần số cộng hưởng của bộ chuyển đổi như vậy Fpeз = 23 Hz. Thiết kế này chuyển đổi các rung động của tải thành áp suất thay đổi trên phần tử áp điện. Bộ chuyển đổi phản ứng với những cú sốc ngắn và những cú sốc bằng các dao động tắt dần theo cấp số nhân (với tần số Fpez) của điện áp trên phần tử áp điện (Hình 2), biên độ ban đầu Ua của nó phụ thuộc vào lực tác động. Nếu tín hiệu này được áp dụng cho một trong các đầu vào của bộ so sánh và điện áp tham chiếu (ngưỡng) Up được áp dụng cho đầu vào thứ hai, thì một “gói” thời lượng Tp gồm các xung N = Fpez-Tp sẽ được hình thành ở đầu ra của nó.
Hình 2 Rõ ràng là với các tác động và chấn động yếu và hiếm gặp, số lượng xung được tạo ra ở đầu ra của bộ so sánh sẽ nhỏ hơn so với các xung mạnh và thường xuyên, đồng thời với hoạt động cao (tội phạm?) thì nó có thể vượt quá một giới hạn nhất định. Sơ đồ của một thiết bị tạo ra tín hiệu cảnh báo (logic 1) để đáp ứng với sự kích thích cực độ của cảm biến (logic 3) được hiển thị trong Hình. XNUMX.
Một bộ so sánh được lắp ráp trên op-amp micropower DA1; ngưỡng chuyển đổi Lên của nó được đặt bằng điện trở cắt R4. Ở trạng thái nghỉ, điện áp ở đầu vào đảo của op-amp DA1 vượt quá điện áp ở đầu vào không đảo 0,3...3 mV, do đó đầu ra của nó sẽ được đặt ở mức thấp - log. 0. Khi một điện áp xoay chiều có biên độ đủ để chuyển đổi op-amp DA1 xuất hiện trên phần tử áp điện B1, một “gói” xung được hình thành ở đầu ra của nó, sau khi đảo ngược bởi phần tử logic DD1.3, sẽ đi đến đầu vào C của bộ đếm DD2 và đầu vào của thiết bị one-shot (chân 6 của DD1.1), được lắp ráp trên các phần tử DD1.1, DD1.2. Thiết bị một lần này tạo ra xung có thời lượng Tact = 0.7*C1*R8 = 7 s, đặt khoảng thời gian cho hoạt động tích cực của cảm biến - khoảng thời gian của chu kỳ đếm xung. Vào cuối khoảng thời gian này, một xung ngắn (t = 1.4*R0.7*C9 = 3 ms) được tạo ra ở đầu ra của phần tử DD14, đặt lại bộ đếm DD2. Do tín hiệu mức logic cao (tín hiệu cảnh báo) ở đầu ra của bộ đếm 2P DD2 chỉ xảy ra khi xung 2P đi vào bộ đếm, nên ngưỡng phản hồi của cảm biến phụ thuộc vào đầu ra nào của bộ đếm này được kích hoạt. Nếu điều này được thực hiện như trong Hình. 3, thì tín hiệu cảnh báo ở “Đầu ra 1” sẽ xuất hiện khi xung thứ 2 đến đầu vào C của bộ đếm DD64. Một đầu ra khác của cảm biến (“Đầu ra 2”) - cống mở của bóng bán dẫn hiệu ứng trường VT1 - sẽ cho phép bạn kết nối với nó một tải có nguồn điện riêng. Tất cả các phần tử được gắn trên một bảng mạch in được làm bằng tấm mỏng sợi thủy tinh hai mặt dày 1,5 mm, bản vẽ của nó được thể hiện trong hình. 4. Một phần của lá ở phía nơi lắp đặt các phần tử được sử dụng làm dây thông thường. Các kết nối với nó bằng các cực “nối đất” của điện trở, tụ điện và các bộ phận khác được hiển thị dưới dạng các chấm đen. Ở những nơi mà các dây dẫn phần tử đi qua, nên khắc các vòng tròn bảo vệ có đường kính khoảng 2 mm vào giấy bạc này (không được hiển thị trong Hình 4). Các điểm nối của phần kim loại ở mặt thứ nhất và mặt thứ hai của bảng được hiển thị dưới dạng các hình vuông màu đen với một chấm sáng ở giữa.
Các điện trở cố định được sử dụng: R8 - KIM, C3-14, còn lại - MLT, C2-23, điện trở cắt - SPZ-19a. Tụ oxit được nhập khẩu có dòng rò thấp, còn lại là KM-6, K10-17. Phần tử áp điện B1 - bộ phát âm ZP-19. Đế của nó được hàn vào các miếng tiếp xúc được thiết kế đặc biệt trên bảng. Để tránh tải chạm vào bảng, bạn có thể cắt một đường trên bảng (được hiển thị bằng đường chấm trong Hình 4). Bảng gắn được lắp đặt trong hộp thiếc dành cho các khối nước dùng và được cố định bằng vít ở ba điểm. Trong thiết kế này, cảm biến sẽ có kích thước tổng thể là 82x35x15 mm. Nhưng tín hiệu cảnh báo nên được loại bỏ từ đầu ra nào của bộ đếm DD2 và khoảng thời gian để cảm biến Tact hoạt động là bao nhiêu? Trước hết, phải đáp ứng một điều kiện. Fpe*Tact > 2 lũy thừa n, trong đó 2 là tên đầu ra của bộ đếm DD2. Nếu không, tín hiệu cảnh báo sẽ không xuất hiện ở đầu ra cảm biến ngay cả khi phần tử áp điện được kích thích liên tục. Đối với xếp hạng phần tử được chỉ ra trên sơ đồ, điều kiện này được đáp ứng. Fp*Tact = 23*7 =161 và đầu ra cảm biến có thể là một trong bốn đầu ra của bộ đếm DD2: 2 lũy thừa 4, 2 lũy thừa 5, 2 lũy thừa 6 hoặc 2 lũy thừa 7 (2 lũy thừa 7 = 128 < 161). Độ nhạy cao nhất (và cả nhiễu nữa) sẽ có cảm biến trong đó tín hiệu cảnh báo được loại bỏ từ đầu ra 2 xuống công suất 4 và khả năng chống ồn cao nhất - từ đầu ra 2 đến công suất 7. Nếu cảm biến phải phản ứng với các tác động đơn lẻ trong thời gian ngắn thì khoảng thời gian Tact cũng phải gần đúng lúc. Nhưng nếu không có hạn chế đó thì nên tăng Tact. Điều này là do thực tế là khi Tact tăng lên thì khả năng xảy ra cảnh báo sai sẽ giảm đi. Nhưng giải pháp mạch được sử dụng ở đây sẽ chỉ cho phép tăng Đồng hồ lên 35...40 giây, vì theo kinh nghiệm đã chỉ ra, điện trở của điện trở R8 không được quá 30 MOhm và điện dung tối đa của tụ C2 (gốm hoặc tụ điện). phim) thường không vượt quá 2,2 μF. Việc sử dụng tụ điện oxit là không mong muốn vì dòng điện rò rỉ của nó cao hơn nhiều so với tụ điện gốm. Ngưỡng đáp ứng của bộ so sánh được đặt bằng điện trở cắt R4. Với một cú sốc “mềm”, biên độ tín hiệu trên phần tử áp điện có thể quá nhỏ, do đó, việc tăng đáng kể độ nhạy của cảm biến đối với những cú sốc như vậy có thể dẫn đến giảm Fres. Điều này có thể đạt được bằng cách tăng khối lượng của tải. Thí nghiệm cho thấy với khối lượng tải 5, 9 và 15 g thì tần số cộng hưởng lần lượt là 18, 13 và 9 Hz. “Đầu ra 2” có thể được yêu cầu không chỉ để phối hợp với hệ thống an ninh “nước ngoài”. Nó cũng thích hợp để điều khiển trực tiếp tải mạnh, ví dụ như báo động âm thanh (còi báo động) hoặc đèn sợi đốt. Khi thiết lập, bạn có thể kết nối cảnh báo âm thanh công suất thấp với bộ tạo tích hợp, chẳng hạn như HRM14AX, với đầu ra này. Mức tiêu thụ điện năng cực thấp ở chế độ chờ cho phép sử dụng pin lithium điện dung lượng nhỏ để cung cấp điện. Nó rất có thể sẽ tồn tại trong chính hệ thống an ninh. Xuất bản: radioradar.net Xem các bài viết khác razdela Thiết bị bảo mật và tín hiệu đối tượng. Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này. Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất: Máy tỉa hoa trong vườn
02.05.2024 Kính hiển vi hồng ngoại tiên tiến
02.05.2024 Bẫy không khí cho côn trùng
01.05.2024
Tin tức thú vị khác: ▪ Lấy nước ngay cả từ không khí sa mạc ▪ Điện thoại thông minh Fly IQ442 Quad 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 Palindromes. Lựa chọn các bài viết ▪ bài viết Cái gì mới chưa tốt, cái gì tốt chưa mới. biểu thức phổ biến ▪ bài viết Đậu nhảy sống ở đâu? đáp án chi tiết
Để lại bình luận của bạn về bài viết này: Tất cả các ngôn ngữ của trang này Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web www.diagram.com.ua |