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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Sensor de movimento de microondas para alarme anti-roubo. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Segurança e proteção Com base no projeto proposto por A. Khabarov (consulte o artigo "Sensor de movimento" em "Rádio", 2001, nº 10), decidi fazer um sensor de movimento de micro-ondas para meu alarme de segurança. Como o sensor era alimentado pela fonte de alimentação do sistema de alarme com bateria de ácido de 12 volts no buffer, excluí o retificador de rede, substituí o estabilizador DA1 por um paramétrico em um transistor e um diodo zener e substituí o VT2 , U1, estágios DA3 com um interruptor de transistor de três estágios com um relé eletromagnético na saída. Uma análise de informações previamente baixadas da Internet sobre sensores de movimento de microondas de segurança estrangeira revelou as seguintes características do circuito desses sensores, a saber: 1. O amplificador de entrada é sempre separado do autodino de micro-ondas por um capacitor de isolamento e, em alguns dispositivos, junto com um capacitor de isolamento, um filtro de supressão de RF em forma de L também está incluído. 2. O amplificador operacional de entrada (amp op) está sempre invertendo. 3. Entre o amplificador de entrada e o comparador há sempre um, e mais freqüentemente dois estágios de ganho, separados do amplificador de entrada por um capacitor de isolação. Com base no exposto, tomei a autodina de micro-ondas de A. Khabarov como base e refiz completamente toda a parte de baixa frequência. O resultado do desenvolvimento é um dispositivo, cujo esquema é mostrado na Fig. 1.
O micro-ondas autodino no transistor VT1 e a topologia de sua placa de circuito impresso permanecem inalterados. O amplificador de filtro de entrada no amplificador operacional DA1 é inversor. O filtro de armadilha de RF L3C1 impede que o sinal de micro-ondas alcance a entrada do amplificador operacional DA1. Por potência, o amplificador de entrada é desacoplado do resto do dispositivo pelo filtro R18C5. Cascatas nos transistores VT2 e VT3 - dois estágios de ganho de graves. Isso é seguido por um UPT de dois estágios nos transistores VT4 e VT6. O papel do comparador é executado pelo diodo zener VD3 e pelo relé K1. A comparação ocorre em limites comparáveis à tensão de alimentação e todos os estágios são acoplados em CC por capacitores de isolamento, o que garante alta estabilidade térmica. Estruturalmente, o sensor é montado em uma placa de circuito impresso dupla face (Fig. 2). Como a placa não possui furos folheados, a montagem das peças deve ser feita com cuidado para não bloquear o acesso aos pontos de solda com peças que possam ser soldadas posteriormente.
O invólucro do sensor é uma saboneteira com dimensões da cavidade da parte interna 95x55x19 mm e dimensões externas da parte externa 100x61 x20mm. A caixa do sensor é montada em uma base de textolite ou alumínio com dimensões de 180x70 mm em suportes de 10 mm de comprimento, através dos quais passam parafusos escareados M3. As prateleiras de tábuas dentro da saboneteira são porcas M3 com arruelas textolite sobrepostas a elas. A placa em si também é fixada com porcas M3. Pelos furos nos cantos da tábua passam os parafusos para fixação da saboneteira e da tábua. Através do orifício no centro da placa na lateral das peças, é fixado um rack com rosca passante M3. Um furo com diâmetro de 3 mm é feito ao longo do eixo dessa cremalheira na tampa da saboneteira. Através deste orifício, a tampa da saboneteira é fixada com um parafuso M3 aparafusado neste rack. O suporte pode ser feito de qualquer material. Os condutores da placa podem ser estanhados, com exceção do ressonador e da antena do slot, que devem ser polidos para um acabamento espelhado. Isso pode ser feito com pasta GOI diluída em óleo de máquina. Após a montagem da placa, o ressonador e a antena slot devem ser cobertos com uma fina camada de resina diluída em acetona ou álcool para evitar a oxidação com o tempo. Na base, além do corpo com o sensor, é instalada uma caixa de junção padrão UK para conectar o sensor ao sistema de segurança. A placa do sensor é conectada aos contatos da caixa do Reino Unido com um cabo de fita através de uma ranhura no corpo da caixa de sabão. Se o sensor for usado com um padrão circular, ele será feito em uma base não metálica e montado em uma superfície não metálica do objeto protegido. Neste caso, a sensibilidade do sensor deve ser ajustada tendo em conta a circulação de pessoas nas instalações vizinhas sem vigilância e no exterior do edifício. Com um gráfico de pizza, as montagens da base podem ser inferiores a 10 mm, até e incluindo a montagem do gabinete diretamente na base. O sensor é fixado na parede ou outra estrutura do objeto com parafusos através de furos com diâmetro de 4 mm, que são perfurados nos cantos da base. As bobinas L1 e L2 contêm 10 voltas de fio com diâmetro de 0,25, enroladas em um mandril de 0,8 mm. Os amplificadores operacionais de micropotência, por exemplo, KR1UD140, não devem ser usados como DA12, pois possuem alta impedância de saída e não fornecem a capacidade de carga de corrente necessária. O resistor R14 é selecionado ao ajustar o sensor, dependendo de sua finalidade e condições de uso. Quanto menor a resistência desse resistor, menor a sensibilidade. R14 é soldado a postes de arame inseridos em orifícios no PCB. O relé K1 deve ser selecionado para operar de forma estável a uma tensão de 10 V. Você pode usar um relé RES55A para 12 V. Não use relés não reed de alta corrente RES10, RES15, etc., pois eles podem fornecer uma grande "redução" da tensão de alimentação devido à queda de tensão no loop e ao resistor de proteção no circuito de potência instalado no painel de controle do sistema de segurança. Uma grande "redução" da tensão de alimentação quando o relé K1 é acionado pode causar um processo de auto-oscilação no sensor. Durante o teste do sensor, descobriu-se que você pode definir facilmente a sensibilidade para 3 m na ausência de falsos positivos e um padrão de radiação circular. A sensibilidade é regulada pelo resistor R11 na faixa de 0,5 ... 5 M. Com uma sensibilidade superior a 4 m e um diagrama circular, o sensor começa a operar com seu próprio ruído. Os pulsos gerados pelo sensor são compatíveis com painéis de controle projetados para uso no loop de sinalização de sensores de contato magnético pulsado e contato de choque. Quando a placa do sensor ou sua caixa de plástico é instalada em um painel de metal 1,5 vezes maior que a placa do sensor com uma folga de 10 mm, o padrão de radiação se torna um setor de 120 ° e a sensibilidade aumenta em 2 vezes. Durante os testes de longo prazo de tal sensor com sensibilidade de 5 m, nenhum alarme falso foi encontrado. A estabilidade térmica do sensor foi testada aquecendo-o a +70°C e resfriando-o a -20°C. Neste caso, apenas uma alteração na sensibilidade de cerca de 20% foi registrada. A desvantagem do sensor é sua alta criticidade para diminuir a tensão de alimentação. Não deve cair abaixo de 11 V, mas o aumento de tensão é limitado apenas pelo regime térmico do estabilizador VT5, VD4. Se não houver sirenes potentes no sistema, o afogador L4 pode ser substituído por um jumper. Quero chamar a atenção de quem vai desenvolver uma placa própria para o sensor: o micro-ondas autodino deve ser separado do lado da instalação por um circuito fechado do circuito de fio comum, caso contrário as respostas do sensor podem vir acompanhadas de um “ringing” nas frentes de pulso com uma frequência de centenas de hertz. Autor: A.Isaev, Zheleznogorsk-Ilimsky, região de Irkutsk.
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