ボディハムセンサー警報回路

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警報回路は侵入者の体からのハム音信号を感知し、警報音を鳴らします。これは、侵入者がドアノブなどのセンサーとして設定された潜在的な要素、または保護する必要のあるオブジェクトに触れるたびに発生します。

回路がドアノブにリンクされている場合、回路は、空気中の漂遊障害に関係なく、スタンバイ状態のままになります。侵入者がドアに触れるとすぐに、回路がアクティブになり、アラームが発生します。



この記事では、それらを放棄されたが排他的ではないものとして分類した原則を採用したいくつかの警報システムについて説明します。さらに、タイプ番号と値で構成される実際の回路は共有されます。これらの回路を構築したい電子愛好家は、ほんの少しの努力でそれを行うことができます。

ハム音センサー

まず、金属物に触れたときに発生する「ハム音」を認識する回路を観察します。



トランスデューサーは、貴重品が入ったキャビネットのドアから、部屋のドアのハンドルまで、何でもかまいません。

ここでは独立して動作するものとして定義されていますが、巨大な警報システムに適合するように回路を変更することは比較的簡単です。

図1に、ユニットの動作を示すブロック図を示します。

主電源配線が存在するほとんどすべての建物で、「主ハム音」は導電性材料でできているコンポーネントによって感知されます。

人体は、そのかなりのサイズのためにハム信号を十分に検出できるため、含まれています。

検出器回路では、入力に取り付けられた金属センサーは小さく、長さ300〜500 mmの短いワイヤーを使用してコンポーネントの残りの部分に取り付ける必要があります。長い接続には、適切にシールドされたワイヤーを使用します。

センサーはゲインコントロールに流れ込みます。ゲインコントロールは、センサーからの一般的な大気の漂遊信号がアラームをトリガーしないように制御できる可変減衰器を備えた標準のボリュームレギュレーターです。

センサーに誰かが触れた場合、その人の体によって検出されたかなり大きな信号がセンサーに転送され、その結果、ユニットをトリガーする強力な入力信号が生成されます。

増幅

使用状態によりシステムの電源を入れると、入力信号レベルが異なります。

センサーを追跡する2段階の増幅と強力なレベルのゲインが、それほど強力ではない多様な入力レベルに対応するために必要です。

各アンプのコンデンサはローパスフィルタとして機能します。さらに、入力信号は50 Hzの重要な主電源周波数であり、数百ヘルツの安定した高調波があるため、強力な高周波フィードバックは必要ありません。

無線周波数信号の検出による誤ったトリガーのリスクは、より高い周波数を制限することによって軽減できます。

整流器–ラッチ

次のセクションでは、増幅された信号を整流および平滑化して、正のDC電圧を実現します。

システムがスタンバイモードの場合、ブリッジ整流器のダイオード間の電圧降下のため、受信信号が弱すぎます。多くの場合、信号はまったくありません。

それにもかかわらず、ユニットがトリガーされると、さらに強力な出力信号が生成され、DC電圧はかなりのレベルまで上昇します。

この信号は、より大きな振幅の低インピーダンス出力信号が生成されるという理由だけで、ある程度の増幅を提供するインバータステージを開始するために使用されます。

生成された信号はラッチ回路の入力を操作し、その結果、電子スイッチがトリガーされます。

このスイッチは、電圧制御発振器(VCO)によって制御されるアラーム発生回路に電力をリンクしてスピーカーに電力を供給し、低周波発振器を使用してVCOの周波数を制御します。

後者は鋸歯状の出力信号を生成し、出力ピッチがピークレベルまで上にアーチ状になり、最小ピッチに急降下してから再び上昇するように制御します。

この周期的なプロセスは、非常に効率的なアラーム信号を保証します。ユニットにはラッチが含まれているため、コンポーネントがセンサーによってトリガーされなくなった場合でも、アラームは常に鳴ります。

ハム検出回路

図2に、本体のハムセンサーアラームの完全な回路図を示します。

センサーはプリセットゲインコントロールRV1に接続し、その後、信号はQ1とQ2の周りに構築された2つの共通エミッタアンプによって分析されます。コンデンサC4とC6がフィルタリングアクティビティを処理します。

さらに、コンデンサC3およびC5は、このプロセスで低周波数が使用されるため、低い値の特性を示す場合があります。

Q1とQ2は非常に小さいコレクタ電流値で動作することを考慮すると、通常のエミッタ接地アンプよりも大きな入力インピーダンスを持っています。その結果、カップリングコンデンサは実用に十分です。

ダイオードD2とD3はQ2からの出力を整流しますが、コンデンサC8はそれを滑らかにします。十分に大きな電位が生成されると、Q3が強制的に導通し、コレクタ電流が低くなります。

CMOS 4011BEクワッド2入力NANDデバイスの2つのNANDゲート、IC1aとIC1bがラッチ回路を構成します。

ただし、これら2つのゲートは直列接続でリンクされており、一般的なインバータとして機能します。

ラッチ動作をトリガーするための正のリターン状態は、R9によって提供されます。ダイオードD1は、トランジスタQ3がラッチの入力をローに引き付けることができることを確認しますが、ラッチをハイ状態にプッシュすることはできません。

D1の反対側にリンクされているリセットスイッチSW1を使用することで、回避策が可能です。

ラッチの出力がロー状態にアクティブ化されると、Q4がオンになり、最終的にアラーム回路に電力が供給されます。

これは、CMOS 4046BEフェーズロックループであるIC2に依存しますが、この動作では、VCOセグメントと単相コンパレータが使用されます。後者は、2相出力信号を提供するインバータ段として機能します。

出力信号は、標準のコイルスピーカーと比較してセラミック共振子X1を操作します。

オペレータは、IC2から提供される低駆動電流から、予想よりもかなりノイズの多い、きしむような出力を生成します。

必要に応じて、IC2のピン2からの出力を拡張して、一般的なスピーカーに送ることができます。

のこぎり波変調信号は、Q5から派生した標準のユニジャンクション緩和発振器によって生成されます。

調整

ボディハム検出器のアラーム回路の設定は複雑ではありません。感度が最低になるように変更されたRV1から始めて、アラームがトリガーされるまで徐々に増やします。

次に、この設定から少し後退して、アラームをリセットしてみてください。アラームが再び作動するのを見つけたら、RV1をもう少し逆に回し、スイッチSW1を介してユニットをもう一度再起動します。




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