|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Detector acústico. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Segurança e proteção Apresentamos aos nossos leitores um original sensor de alarme de segurança projetado para proteger janelas internas. Nos últimos anos, muitas publicações sobre dispositivos de segurança apareceram na literatura de engenharia de rádio. E isso, claro, não é por acaso: o tema da proteção patrimonial é muito relevante. Existem muitos dispositivos de segurança, cujo funcionamento é baseado em vários princípios físicos [1]. Todos eles são projetados para proteger carros, armazéns, escritórios, apartamentos e outros objetos. Uma parte integrante de qualquer dispositivo deste tipo é um “detector de segurança” – um dispositivo técnico que sinaliza intrusões não autorizadas em instalações protegidas e gera sinais de alarme [2]. Vamos considerar um exemplo específico. Digamos que você precise bloquear a possibilidade de ladrões entrarem em seu apartamento pela abertura de uma janela. Existem duas maneiras de passar pela abertura da janela. A primeira é abrir as partes móveis da moldura (janela) sem quebrar o vidro, a segunda é quebrar o vidro (quebrar, cortar, expor o vidro) sem abrir as partes móveis da moldura. Tradicionalmente, para proteção no primeiro caso, são utilizados detectores de contato magnético SMK-1, SMK-3, IO 102-4, IO 102-5, IO 102-6. No segundo caso - detectores de contato elétrico (folha de alumínio), detectores de contato de impacto superficial do tipo “Janela”. É claro que esses produtos não “decoram” o interior das salas e criam problemas adicionais para os proprietários, por exemplo, na limpeza de janelas. Além disso, a questão do sigilo do dispositivo de segurança não está resolvida. É verdade que também podemos recomendar detectores de som de superfície do tipo “Glass”, mas seu custo é bastante alto. Os detectores acústicos podem satisfazer muitos requisitos [3]. O princípio de seu funcionamento é o seguinte. O microfone VM1 (Fig. 1) recebe sinais acústicos do ambiente, que são convertidos em tensão alternada de frequência e amplitude adequadas, são enviados para um amplificador linear com ganho k, e de sua saída para o emissor BA1, onde ocorre a conversão inversa em som. O sinal reproduzido pelo emissor se propaga no ambiente com coeficiente de transmissão β e, misturando-se com os sons do ambiente, é transmitido para a entrada do microfone VM1, onde é novamente convertido, depois amplificado, etc. uma conexão de feedback entre o microfone e o emissor, que é fechada pelo ambiente externo.
Se o amplificador for de banda estreita, então, de todo o espectro de sinais acústicos que chegam ao microfone, o emissor reproduzirá apenas aqueles que se enquadram na banda de frequência do amplificador. Selecionando a faixa de frequência operacional de 10 a 15 kHz. Você pode desligar muitas interferências de áudio, principalmente na faixa abaixo de 10 kHz. Sabe-se pela teoria que em um dispositivo amplificador com feedback surgem oscilações não amortecidas (modo de autoexcitação), se o feedback for positivo (equilíbrio de fase), e o produto dos coeficientes de transmissão do canal direto k e o canal reverso β for maior maior ou igual à unidade (equilíbrio de amplitude), então kβ> 1. Quando as condições de equilíbrio de fase ou equilíbrio de amplitude não são atendidas, o dispositivo está em um estado estável, ou seja, no modo de amplificação linear. Ao alterar o coeficiente de transmissão β, você pode controlar o estado do dispositivo em questão. Este princípio é utilizado na operação de um detector acústico. Para proteger a janela, o microfone é colocado entre as molduras da abertura da janela (com um pouco de esforço pode ficar muito bem camuflado), e o amplificador e o emissor ficam localizados na sala. Assim, o microfone e o emissor são separados por uma divisória de vidro e o feedback acústico entre eles é enfraquecido. Na saída do amplificador, a amplitude da tensão é insignificante. Se um invasor tentar entrar no apartamento por uma janela (abre uma janela ou janela, quebra ou expõe o vidro), surgirá uma conexão acústica entre o microfone e o emissor e o dispositivo será excitado. A amplitude da tensão na saída do amplificador aumentará muitas vezes. Ao conectar um dispositivo de limiar à saída do amplificador, obtemos um detector acústico (Fig. 2).
Um filtro passa-banda ativo é montado no amplificador operacional DA1. Seu ganho é de 1000 a uma frequência de ressonância de 11 kHz e sua largura de banda é de 800 Hz. Os transistores de saída VT1 e VT2 operam no modo classe B, devido ao qual o consumo de energia no modo standby é mínimo. O ganho do dispositivo pode ser ajustado pelo resistor R4 na faixa de 2 a 20 vezes. Isto é necessário para ajustar a sensibilidade do detector após colocá-lo no local. Da saída do amplificador, o sinal vai para o cabeçote dinâmico BA1 e para o dispositivo de limiar, que é montado nos transistores VT3, VT4, diodo VD1 e diodo zener VD2. No modo de espera, os transistores VT3 e VT4 estão fechados e um nível baixo está presente na saída do dispositivo de limite. Quando o dispositivo, pelas circunstâncias citadas acima, é excitado, surge uma tensão positiva na base do VT3. Se exceder a tensão limite definida pelo diodo zener VD2, os transistores VT3 e VT4 abrem. Um sinal de “Alarme” aparece na saída do dispositivo de limite - uma tensão positiva de cerca de 15 V. Esta tensão pode ser usada como tensão de controle para vários dispositivos terminais. Além dos indicados no diagrama, você pode usar o amplificador operacional K140UD6, microfone MD-52, cabeçote dinâmico 10GDV-2 ou 10GDV-4. O fio para conexão do microfone deve ser blindado. O detector é configurado diretamente no local. Quando a janela é fechada, o resistor R4 define o ganho máximo (e, portanto, a sensibilidade máxima). Se ocorrer autoexcitação, o ganho será reduzido até parar. Após isso, abra a janela (janela) ou retire o vidro - o dispositivo deverá ser excitado novamente, e um sinal de “Alarme” deverá aparecer na saída do dispositivo de limite. Pode acontecer que o dispositivo não ligue. Então é necessário selecionar a posição relativa do emissor e do microfone. Deve-se ter em mente que é aconselhável colocá-los de forma que fiquem direcionados um para o outro. A corrente consumida pelo detector no modo de espera é de 6 mA de uma fonte de alimentação de -15 V e de 8 mA de uma fonte de +15 V. A corrente no modo de alarme não excede 260 mA de cada fonte. O desempenho do dispositivo montado de acordo com o esquema proposto foi testado durante 30 dias em janelas de 70x115 cm (à noite) e 120x170 cm (durante o dia). Quando a janela era aberta (neste caso β muda aproximadamente 30 dB), o detector sempre emitia um sinal de “Alarme”. Durante as verificações, nenhum falso positivo foi registrado. Assim, a experiência operacional do dispositivo descrito permite-nos falar sobre as perspectivas de sua utilização. Além disso, também pode ser utilizado para proteger outros objetos, por exemplo, cofres. Adição. Microfone de eletreto no detector acústico No design descrito em meu artigo “Detetor” acústico”, um microfone eletrodinâmico foi usado como sensor de som. Isso simplificou ao máximo a conexão do sensor ao chip DA1. No entanto, apesar do pequeno tamanho do microfone dinâmico (alguns centímetros de comprimento), sua instalação e mascaramento para Esta pode ser uma tarefa trabalhosa para alguns. Nesse sentido, decidi modificar o circuito de entrada do amplificador de forma que fosse possível conectar um microfone de eletreto. Esses dispositivos se distinguem por suas pequenas dimensões. Por exemplo, um microfone tipo CZN-15E, retirado de um antigo gravador de cassetes importado, tem diâmetro de apenas 10 mm e altura de 6 mm. Naturalmente, é mais fácil instalar e disfarçar tal sensor. A figura mostra um diagrama de conexão de um microfone de eletreto a um amplificador detector acústico. Os recém-introduzidos resistores R14, R15 e o capacitor C11 estão instalados em sua placa. O microfone deve ser conectado com um fio blindado.
Também é possível usar outros microfones de eletreto no design. Observo que com tal substituição a sensibilidade do detector aumenta e, portanto, nesta opção a distância entre o microfone e a cabeça dinâmica BA1 pode ser aumentada. Literatura
Autor: I. Medvedev, Bryansk
Armadilha de ar para insetos
01.05.2024 A ameaça dos detritos espaciais ao campo magnético da Terra
01.05.2024 Solidificação de substâncias a granel
30.04.2024
▪ Bebês gritam em diferentes idiomas ▪ O relâmpago da bola é modelado ▪ Alimentos ultra-reciclados encurtam a vida ▪ Acer lança monitor de painel IPS de 27 polegadas ▪ anel de diamante microscópico
▪ seção do site Baterias, carregadores. Seleção de artigos ▪ artigo Importância da saúde dos jovens. Noções básicas de uma vida segura ▪ Artigo Alant. Lendas, cultivo, métodos de aplicação ▪ artigo Protege a eletricidade. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica ▪ artigo Filtro passa-banda sintonizável. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Comentários sobre o artigo: Igor Legal o artigo!!!
Página principal | Biblioteca | Artigos | Mapa do Site | Revisões do site
www.diagrama.com.ua |
Veja outros artigos seção 
Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica:
Todos os idiomas desta página