Obwód alarmowy wyczuwa przydźwięk sieciowy pochodzący z ciała intruza i generuje dźwięk alarmu. Dzieje się tak za każdym razem, gdy intruz dotknie potencjalnego elementu ustawionego jako czujnik, takiego jak klamka drzwi lub jakikolwiek obiekt, który wymaga ochrony.
Jeśli obwód jest połączony z klamką drzwi, obwód pozostaje w stanie gotowości, niezależnie od jakichkolwiek zakłóceń w powietrzu. Gdy tylko intruz dotknie drzwi, obwody aktywują się i włączają alarm.
W niniejszym artykule opisano kilka systemów alarmowych, które wykorzystują zasady klasyfikujące je jako porzucone, ale nie wykluczające. Co więcej, rzeczywiste obwody zawierające numery typów i wartości są wspólne. Elektroniczni hobbyści, którzy chcą zbudować te obwody, mogą to zrobić przy niewielkim wysiłku.
Czujnik wilgotności sieci
Po pierwsze, zaobserwujemy obwód, który rozpoznaje „szum sieciowy”, który pojawia się, gdy ktoś dotyka metalowego przedmiotu.
Przetwornikiem może być wszystko, od drzwi szafki, w których znajdują się cenne przedmioty, lub klamka drzwi w pokoju.
Modyfikacja obwodu tak, aby pasował do dużego systemu alarmowego, jest stosunkowo łatwa, aczkolwiek definiuje się ją tutaj jako niezależną operację.
Rysunek 1 przedstawia schemat blokowy, który przedstawia sposób działania urządzenia.
W prawie wszystkich budynkach, w których istnieje okablowanie sieciowe, „szum sieciowy” jest wyczuwany przez dowolny element wykonany z materiału przewodzącego.
Ciało ludzkie jest uwzględnione, ponieważ dzięki swoim znacznym rozmiarom może skutecznie wykryć sygnał buczenia.
W obwodzie detektora metalowy czujnik zamocowany na wejściu musi być mały i przymocowany do pozostałej części elementu za pomocą krótkiego przewodu o długości od 300 do 500 mm, w przypadku dłuższych połączeń należy użyć odpowiednio ekranowanego przewodu.
Czujnik przepływa do regulatora wzmocnienia, który jest standardowym regulatorem głośności ze zmiennym tłumikiem, który można regulować tak, aby typowy sygnał atmosferyczny z czujnika nie wyzwalał alarmu.
Jeśli ktoś dotknie czujnika, rozsądnie duży sygnał wykryty przez jego ciało jest przesyłany do czujnika, co skutkuje silnym sygnałem wejściowym, który wyzwala urządzenie.
Wzmocnienie
Gdy system jest włączony na podstawie warunków, w jakich jest używany, poziom sygnału wejściowego będzie się różnił.
Dwa etapy wzmocnienia, które śledzą czujnik i duży poziom wzmocnienia są konieczne, aby zaspokoić zróżnicowany poziom wejściowy, który nie jest tak silny.
Kondensator w każdym ze wzmacniaczy działa jako filtr dolnoprzepustowy. Co więcej, silne sprzężenie zwrotne wysokiej częstotliwości nie jest wymagane, ponieważ sygnał wejściowy to istotna częstotliwość sieci zasilającej o częstotliwości 50 Hz ze stabilnymi harmonicznymi o wartości kilkuset Hz.
Ryzyko fałszywych wyzwalaczy z powodu wykrycia sygnałów o częstotliwości radiowej można zmniejszyć, ograniczając wyższe częstotliwości.
Prostownik - zatrzask
Poniższa sekcja prostuje i wygładza wzmocniony sygnał, tak aby uzyskać dodatnie napięcie DC.
Gdy układ jest w stanie czuwania, odbierany sygnał jest zbyt słaby ze względu na spadek napięcia na diodach w mostkach prostowniczych. Często nie było żadnego sygnału.
Niemniej jednak, gdy urządzenie jest wyzwalane, generowany jest jeszcze mocniejszy sygnał wyjściowy, a napięcie DC rośnie do znacznego poziomu.
Sygnał ten jest wykorzystywany do uruchomienia stopnia inwertera, który zapewnia pewne wzmocnienie tylko dlatego, że wytwarzany jest sygnał wyjściowy o niskiej impedancji i większej wielkości.
Wygenerowany sygnał steruje wejściem obwodu zatrzasku i w konsekwencji wyzwalany jest przełącznik elektroniczny.
Przełącznik łączy zasilanie z obwodem generatora alarmu, który jest sterowany przez oscylator sterowany napięciem (VCO) w celu zasilania głośnika i oscylator o niskiej częstotliwości, który kontroluje częstotliwość VCO.
Ten ostatni generuje piłokształtny sygnał wyjściowy, który zapewnia kontrolę tak, że wyjściowy dźwięk wygina się w górę, aż do jego poziomu szczytowego, a następnie spada do minimalnego skoku przed ponownym wznoszeniem.
Ten cykliczny proces gwarantuje niezwykle skuteczny sygnał alarmowy. Ponieważ zatrzask jest dołączony do urządzenia, alarm będzie stale rozbrzmiewał, nawet jeśli komponent nie jest już wyzwalany przez czujnik.
Obwód czujnika przydźwięku
Rysunek 2 przedstawia pełny schemat obwodu alarmu czujnika wilgotności korpusu zasilającego.
Czujnik podłącza się do wstępnie ustawionego regulatora wzmocnienia RV1, a następnie sygnał jest analizowany przez dwa wspólne wzmacniacze emitera, które są zbudowane wokół Q1 i Q2. Kondensatory C4 i C6 dbają o działanie filtrujące.
Ponadto kondensatory C3 i C5 mogą wykazywać właściwości o niskiej wartości, ponieważ w tym procesie wykorzystywane są niskie częstotliwości.
Biorąc pod uwagę, że Q1 i Q2 pracują przy bardzo małych wartościach prądu kolektora, mają większą impedancję wejściową niż zwykłe wzmacniacze ze wspólnym emiterem. W rezultacie kondensatory sprzęgające są wystarczające do praktycznego zastosowania.
Podczas gdy diody D2 i D3 prostują wyjście z Q2, kondensator C8 je wygładza. W przypadku wytworzenia odpowiednio dużego potencjału wymusza to przewodzenie Q3 tak, że jego prąd kolektora staje się niski.
Dwie bramki NAND, IC1a i IC1b poczwórnego 2-wejściowego urządzenia NAND CMOS 4011BE tworzą obwód zatrzasku.
Jednak te dwie bramki są połączone szeregowo i działają jak typowe falowniki.
Dodatni stan powrotu do wyzwolenia operacji zatrzasku jest dostarczany przez R9. Dioda D1 zapewnia, że tranzystor Q3 może przyciągnąć stan niski zatrzasku, ale nie doprowadzi go do stanu wysokiego.
Obejście jest możliwe poprzez zastosowanie przełącznika resetowania SW1, który jest połączony z przeciwną stroną D1.
Gdy wyjście zatrzasku jest aktywowane do stanu niskiego, włącza Q4, który ostatecznie dostarcza zasilanie do obwodu alarmowego.
Zależy to od układu scalonego IC2, który jest pętlą fazową CMOS 4046BE, ale w tej operacji używany jest segment VCO i komparator jednofazowy. Ten ostatni działa jako stopień inwertera, który dostarcza dwufazowy sygnał wyjściowy.
Sygnał wyjściowy steruje rezonatorem ceramicznym X1 w porównaniu do głośnika ze standardową cewką.
Operator wytwarza wrzeszczący sygnał wyjściowy z niskiego prądu przemiennika, który jest oferowany z IC2 i jest znacznie głośniejszy niż oczekiwano.
W razie potrzeby sygnał wyjściowy ze styku 2 układu IC2 można wzmocnić i skierować do typowego głośnika.
Sygnał modulacji piłokształtnej jest wytwarzany przez standardowy jednozłączowy oscylator relaksacyjny, który pochodzi z Q5.
Dostosowanie
Konfiguracja obwodu alarmowego czujnika buczenia ciała nie jest skomplikowana. Rozpocznij od zmiany RV1 dla najniższej czułości, a następnie zwiększaj stopniowo, aż do wyzwolenia alarmu.
Następnie wycofaj się trochę z tego ustawienia i spróbuj zresetować alarm. Jeśli zauważysz, że alarm włącza się ponownie, obróć RV1 trochę w tył i ponownie uruchom urządzenie ponownie za pomocą przełącznika SW1.
Poprzedni: Ultradźwiękowy obwód alarmu pożarowego wykorzystujący wykrywanie turbulencji powietrza Dalej: Obwód ultradźwiękowego dezynfekcji rąk
