Датчик вибрации своими руками - VISTAGRUP.RU

Датчик вибрации своими руками

Датчик вибрации своими руками

Датчик вибрации, как его сделать своими руками.

Здесь представлена ​​чувствительная сигнализация с использованием датчика вибрации для применения в качестве простой системы наблюдения для защиты дверей и окон. Он также может быть использован в качестве защиты багажа или шкафчика. Схема издает звуковой сигнал и зажигает белый светодиод, когда обнаруживает даже небольшую вибрацию. Он компактен, работает от батареи и может быть заключен в небольшую коробку.

В схеме используется миниатюрный датчик вибрации SW18020 P от Gaoxin. Его можно использовать различными способами для определения механических вибраций, чтобы активировать сигнализацию и другие системы наблюдения в различных проектах по обнаружению вибрации.

Датчик вибрации

Датчик вибрации имеет два электрических контакта, которые не касаются друг друга в состоянии холостого хода. При любом движении или вибрации контакты датчика замыкаются и соприкасаются друг с другом. Когда движение или вибрация прекращаются, контакты датчика возвращаются в исходное положение, далеко друг от друга. Замкнутые контакты во время вибрации запускают цепь, подключенную к нему. Авторский прототип показан на рис. 1.

Датчик вибрации имеет небольшой пружинный механизм, который заставляет контакты касаться друг друга, когда вибрация возникает выше определенного порогового уровня. Два вывода, выходящие из датчика, изолированы с сопротивлением более 10 мОм. Во время вибрации пружина внутри датчика вибрирует и кратковременно замыкается между двумя клеммами.

Клеммы датчика вибрации не имеют полярности, но один штифт толстый. Он подключен к Vcc через резистор, а тонкий контакт подключен к цепи, которая должна быть запущена.

Максимальное рабочее напряжение датчика составляет 12 В постоянного тока, но оно работает даже при трех вольтах. При использовании его в цепи он потребляет ток менее 5 мА и обеспечивает сопротивление контакта около 10 мОм в открытом состоянии и менее 5 Ом в состоянии контакта. Это очень надежно, и его время отклика составляет менее 2 мс. Работает более 500 000 раз без поломок. Датчик вибрации показан на рис. 2.

Рис. 2: Датчик вибрации

Схема и работа

Принципиальная схема датчика вибрации показана на рис. 3. Он построен вокруг таймера NE7555 (IC1), NPN-транзистора BC547 (T1), пьезо-зуммера (PZ1) и нескольких других компонентов.

Схема проста. Таймер NE7555 настроен в моностабильном режиме для включения зуммера и белого светодиода в течение примерно двух минут, когда датчик обнаруживает вибрацию. Датчик вибрации напрямую подключен между контактом 2 запуска и контактом 1 заземления IC1. NE7555 является CMOS-версией таймера NE555 и работает от трех вольт.

Датчик смещен резистором R1, который также поддерживает триггерный вывод 2 IC1 в высоком состоянии в режиме ожидания. Когда датчик ощущает небольшую вибрацию, его контакты замыкаются и переводят вывод 2 таймера на уровень земли. Это запускает таймер, и его выходной сигнал повышается примерно на две минуты в зависимости от значений компонентов синхронизации R2 и C1. Когда выходной сигнал таймера становится высоким, транзистор T1 проводит питание на белый светодиод 0,5 Вт и зуммер.

Схема питается от 4,5-вольтовой аккумуляторной батареи, обычно используемой в беспроводных телефонах. Его можно заряжать с помощью зарядного устройства для мобильного телефона, если имеется подходящая розетка. LED2 указывает на зарядку аккумулятора.

Сборка и тестирование

Схема односторонней печатной платы для датчика вибрации показана на рис. 3, а компоновка его компонентов на рис. 4. Соберите схему на печатной плате и поместите в подходящую коробку. Подключите датчик вибрации к цепи с помощью разъема CON1. Приклейте датчик сверху коробки, если он будет использоваться для защиты багажа, или на окне или двери, если он используется в качестве вибрационной сигнализации.

Рис. 4: Компоновка печатной платы датчика вибрации. Рис. 5. Компоновка печатной платы.

Загрузить PDF-файлы с печатной платой и компоновкой компонентов: нажмите здесь

Схема работает от батареи 4,5 В. Для зарядки аккумулятора требуется регулируемый источник питания 5В.

ДАТЧИК ВИБРАЦИИ ДЛЯ ОХРАННОГО УСТРОЙСТВА

Основой датчика служит пьезоэлемент от звукоизлучателя ЗП-2, ЗП-4 или ЗП-5. Общий вид датчика (сбоку) показан на рис.1,а. Пьезоэлемент 2 одной из обкладок припаян к фолымрованной площадке печатной платы 1. К верхней по рисунку обкладке пьезоэлемента 2 припаивают стойку 4, согнутую в виде буквы Л из упругой стальной проволоки диаметром 0,5 мм. Вид на стойку 4 по стрелке А показан на рис. 1,6. Лапы и седловину стойки нужно заранее облудить.

Консоль 3 выгибают из такой же проволоки и надежно укрепляют на одном из ее концов груз 5 массой 10. 15 г из свинца или припоя. После этого консоль припаивают одним концом к плате, а примерно серединой — к седловине стойки 4.

Во избежание отрыва верхней обкладки от пьезоэлемента перед припайкой консоли ее слегка изгибают так, чтобы после установки на место она создавала на пьезоэлементе избыточное прижимающее упругое усилие. Размеры деталей датчика непринципиальны, поэтому на рис.1 не даны. Паять необходимо легкоплавким припоем.

Выводами датчика служат фольговая площадка, к которой припаян пьезоэлемент, и впаянное в плату основание консоли. Плату укрепляют на поверхности,

вибрацию которой надлежит контролировать. При механическом колебании этой поверхности на выводах датчика возникает несколько слабых импульсов длительностью З. 15 мс.

Для того чтобы усилить эти импульсы и придать им форму, необходимую для дальнейшей обработки, сигнал с датчика подают на вход усилителя-формирователя (см. схему на рис.2). Операционный уси

литель DA1 работает в режиме максимального усиления, а транзистор VT1 — в режиме переключения. Диод VD1 увеличивает своим напряжением отсечки зону нечувствительности транзистора.

ОУ вместе с диодом и транзистором образуют компаратор напряжения, отличающийся малым энергопотреблением. Порог срабатывания компаратора устанавливают подстроечным резистором R2. Если амплитуда отрицательной полуволны сигнала датчика менее напряжения на резисторе R2, транзистор VT1 остается закрытым, а выходное напряжениеравным нулю.

Механическое возбуждение датчика приводит к появлению на выходе формирователя нескольких прямоугольных импульсов длительностью 3. 15 мс, по амплитуде пригодных для прямого введения их в цифровой анализатор, выполненный на микросхемах КМОП. Простейшее подобное устройство, способное выделить полезный сигнал на фоне ложных срабатываний, представляет собой счетчик(001 на рис.2), периодически обнуляемый по входу R импульсами электронных часов или специального генератора. Сигнал тревоги — напряжение высокого уровня — появится на выходе лишь тогда, когда число импульсов на входе счетчика в интервале между двумя соседними обнуляющими импульсами достигнет некоторого числа, устанавливаемого переключателем SA1 (на рис.2 оно установлено равным восьми).

Если не задаваться решением задачи исключения ложных сигналов, то сигнал с коллектора транзистора VT1 можно подавать непосредственно на вход узла формирования сигнала тревоги.

Как показывает опыт, датчик практически не реагирует на акустические сигналы, распространяющиеся в воздушной среде. Чувствительный прежде всего к нормальной составляющей вибраций, он довольно хорошо воспринимает и возмущения, лежащие в плоскости пьезоэле-мента,-очевидно вследствие возникновения реакции в точках крепления стойки. Таким образом, датчик реагирует на вибрации произвольной ориентации. Ток, потребляемый усилителем-формирователем в режиме ожидания при напряжении питания 9 В, не превышает -18 мкА, при 5 В — 10 мкА.

Читайте также  Класс опасности котельной работающей на природном газе

Источник: РАДИО 12/94
Автор: Ю.ВИНОГРАДОВ, г.Москва

C этой схемой также часто просматривают:

ЗАЖИГАЛКА ДЛЯ ГАЗА
Зарядное устройство для автомобильных и мотоциклетных батарей
Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов
Имитатор для проверки телефонных аппаратов
Простые датчики для охранной сигнализации
СТОРОЖЕВОЕ УСТРОЙСТВО С ТЕЛЕФОННЫМ ВЫЗОВОМ
ЗВУКОВОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ — БЕЗ ПРОВОДОВ
УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ОХРАННОЕ УСТРОЙСТВО
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОСЛУШИВАНИЯ МАГНИТНЫХ ФОНОГРАММ

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Модуль датчика удара или вибрации в сигнализацию авто

В Интернете можно найти множество самодельных и фирменных конструкций датчиков удара или вибрации для автомобильных охранных сигнализаций, а также сигнализаторов обнаружения разбития дверей / окон и любых других объектов. Но основа у всех чаще всего одинакова — пьезодетектор стука (реже ставят индукционный датчик).

Устройство датчика от сигнализации

Для основы сигнализации можно взять готовое устройство, которое называется на Алиэкспрессе «Модуль датчика вибрации автомобиля / мотоцикла».

Вот основные технические параметры этого устройства:

  • Номинальное напряжение: 12 В постоянного тока
  • Рабочее напряжение: 5-15 В постоянного тока
  • Ток покоя: 6 мА
  • Выходной ток: 100 мА (максимальный ток нагрузки).

Цветовой код провода: белый, синий или зеленый — выход сигнала (односекундный понижающий сигнал в активном состоянии), черный — земля, красный — плюс источника питания.

Далее можете увидеть внешний вид и внутреннюю часть устройства, после снятия крышки.

Основными компонентами печатной платы выступают пьезоэлектрический элемент и 8-контактный чип. Пьезоэлектрики легко доступны, поэтому во многих проектах они служат дешевыми шумоуловителями. Здесь пьезик используется как датчик удара / вибрации, а дополнительная пружина с небольшой массой на подвесном конце делает его более чувствительным. Чёрный 8-контактный чип представляет собой операционный усилитель (LM358), который обрабатывает выходные сигналы, поступающие от пьезоэлектрического датчика, для получения сигнала управления выхода. Встроенный потенциометр нужен для установки чувствительности обнаружения стука. Вот его схема. Значения большинства компонентов здесь не помечены — это намеренно из-за определенных ограничений.

Первоначально тестировался модуль с входами питания 5 В и 12 В, и он работал как и положено. В случае удара или вибрации его выходной сигнал изменяется с высокого на низкий примерно на одну секунду, что также отображается красным светодиодом. Скорее всего выходное напряжение не находится на «фиксированном» уровне — оно всего на несколько вольт ниже фактического уровня Vcc — это вполне естественно, потому что практически нет встроенного стабилизатора напряжения или чего-либо подобного, чтобы обеспечить стабильное напряжение на микросхеме операционного усилителя. А это приведет к серьезным проблемам при использовании интерфейса с микроконтроллером — будьте осторожны при подключении к МК.

Как показала практика, потенциометр управления чувствительностью не имеет смысла, поскольку устройство может улавливать удары / вибрацию только тогда, когда ручка потенциометра находится на максимальном перемещении, хотя это и не большая проблема.

Автомобильные датчики удара, предназначенные для обнаружения вибраций, вызванных движением транспортного средства, защищают стекла и колеса вашего авто. Активные действия злоумышленников вызывают прохождение ударных волн через металлическую конструкцию автомобиля. Поднятие авто домкратом и откручивание колесных гаек также может вызвать вибрации. Датчик удара автомобиля посылает сигнал на подключенную охранную сигнализацию, когда происходит какое-либо подобное событие.

Настройка датчика для микроконтроллеров

Предлагаемая схема подключения чуть изменена. Теперь датчик удара готов к работе с любым микроконтроллером (например под Ардуино) — независимо от того как он запитан.

Просто подключитесь к микроконтроллеру или к таймеру 555 — всё будет работать и запускать исполнительное устройство. Здесь BC847B (код SMD 1FW) — это транзистор общего назначения для коммутации и усилителей. Этот NPN-транзистор имеет максимальное напряжение коллектор-эмиттер 45 В и ток коллектора 100 мА.

Вот еще одна простая идея: добавим активный пьезо-зуммер между контактами vcc и out 3-контактного разъема, поэтому в активном состоянии будет визуальное и звуковое предупреждение об ударе / вибрации продолжительностью в одну секунду.

Возможно, вы захотите разместить электромагнитное реле для управления мощной нагрузкой, например, ревуном авто, но тогда понадобится реле слаботочного типа.

Выходной каскад автомобильного датчика ударов может использоваться для взаимодействия с различными электронными схемами. Его внутренний транзистор выключен в состоянии ожидания. Но когда пьезоэлектрический элемент обнаруживает удар или вибрацию, небольшое напряжение обрабатывается операционным усилителем, и транзистор включается, обнуляя конечный выход на 3-проводном разъеме.

Эти маленькие автомобильные датчики удара очень дешевы и их можно найти на eBay, Aliexpress, Banggood и многих других сайтах по электронике.

Самодельный датчик удара или вибрации

И раз уж мы заговорили про схемотехнику датчиков — вот пример такого самодельного устройства:

Достаточно чуть к нему прикоснуться или ударить, как стрелка микроамперметра подпрыгнет вверх. Последовательно с микроамперметром следует поставить подстроечный резистор, чтобы регулировать его чувствительность. В схеме используется одинарный операционный усилитель LM358, можно использовать и его аналоги, например, TL071.

Минимальное напряжение питания зависит от выбора операционного усилителя, если применить LM358, то минимальное напряжение питания будет 3 вольта, если взять TL072 – то схема будет работать минимум от 7 вольт. Не следует повышать напряжение питания более 16 В.

Низкоомный резистор R4 на схеме задаёт чувствительность. Чем меньше его сопротивление, тем более чуткой становится схема даже к мелким ударам. Не следует понижать его сопротивление ниже 0,33 ома, чувствительности схемы и так хватает. Вместо стрелочника можно поставить светодиод, тогда он будет мигать во время ударов.

Датчик вибрации Ардуино

Датчики вибрации Ардуино (их еще иногда называют датчиками сигнализации) применимы для выявления внешних воздействия вибрационного характера и широко используются в противоугонных автомобильных системах, различных охранных сигнализациях, позволяют детектировать вибрации при начинающемся землетрясении. В этой статье мы рассмотрим строение датчика и схему подключения к платам Arduino.

Особенности конструкции и принцип действия датчика вибрации

Основной элемент датчика – металлическая пружина гибкой структуры, расположенная во внутренней части трубки из пластика. При наличии каких-либо воздействий на нее она начинает колебаться. Усиление сигнала происходит за счет его подачи сначала на операционный усилитель, а потом на выход аналогового типа. Важным элементом датчика вибрации является потенциометр, который регулирует чувствительность прибора, и позволяет устанавливать необходимый порог срабатывания.

Датчик вибрации имеет три выхода:

  • Земля;
  • Питание;
  • Выход аналогового сигнала А0.

Находящийся на плате потенциометр позволяет настроить его чувствительность. Он представляет собой переменный резистор c сопротивлением регулируемого типа. На плате датчика также присутствуют светодиоды, которые сигнализируют о наличии питания. Кроме того, некоторые разновидности оснащаются цифровым выводом D0, который выдает логический ноль при достижении порогового значения уровня вибрации.

В состоянии покоя модуль находится в разомкнутом состоянии, и протекания тока по нему нет. При наличии внешних вибрационных воздействий за счет раскачивания пружины происходит кратковременное замыкание контактов. В результате происходит сработка датчика, и на выходе появляется логический 0.

Технические параметры датчиков вибрации для Ардуино (могут отличаться в зависимости от модели устройства):

  • Питающее напряжение от 3 до 5 В;
  • Ток потребления 4-5мА;
  • С наличием или отсутствием цифрового выхода;
  • С наличием или отсутствием регулировки чувствительности.
Читайте также  Временный некомплект личного состава определение

Датчики могут отличаться по весу и габаритам, но обязательно содержат монтажное отверстие для крепления к плате.

Варианты применения

Наиболее актуальным применение датчиков вибрации может быть реализовано в сфере охранной сигнализации различного назначения. За счет высокого уровня чувствительности такие устройства могут реагировать на вибрации широкого диапазона интенсивности, улавливая колебания во всех плоскостях. Благодаря простому способу подключения, датчики вибрации применяются для реализации самых разнообразных проектов:

  • Системы охраны;
  • Сигнализации;
  • Электронные замки;
  • Детекторы движения;
  • Противоугонные системы;
  • Сейсмостанции;
  • Детские игрушки;
  • Бытовые приборы;
  • Спортивный инвентарь.

Пример реализации

Схема подключения датчика вибрации к ардуино

Вариантом использования вибрационного датчика может стать охранная сигнализация, в которой при ударе о поверхность, с закрепленным на ней устройством, происходит сработка (в данном примере загорится светодиод, присоединенный к пину 13). Для проекта следует подготовить такие детали:

  • плату Arduino Uno;
  • датчики вибрации 801S или Logo sensors v1.5;
  • макетную плату;
  • соединительные провода.

Сборка схемы производится согласно рисунку. Цифровой вывод DO соединяем с цифровым пином 2. При наличии вибраций значение сигнала многократно увеличивается и при достижении порогового значения, которое устанавливается потенциометром, на вывод DO подается логическая единица. Мы обрабатываем эту ситуацию, считывая значение функцией digitalRead, после чего подаем с помощью функции digitalWrite 5В на порт 13 и загорается встроенный в плату светодиод.

Датчик вибрации своими руками

Детекторы вибрации относятся к специализированным приборам, поэтому их часто оставляют без внимания. Одной из причин этого является то, что в прошлом детекторы вибрации представляли собой просто утяжеленные электрические контакты, которые со временем приносили больше неприятностей, чем пользы. В этой области электроника доказала свою ценность еще раз, заменив ненадежные электрические контакты эквивалентными электронными схемами.

Детектор вибрации на микросхеме

Рассматриваемый детектор вибрации (рис. 2.80) интересен не своим схемным решением, а оригинальной конструкцией датчика.

Детектор вибрации на микросхеме

На рис. 2.81 показано, как можно модифицировать обыкновенный миниатюрный громкоговоритель, сделав его чувствительным к низким частотам и практически безразличным ко всем другим звукам.

Конструкция датчика вибрации

За усиление сигнала вибрации отвечает микросхема DA1 КР1401УД2Б, в состав которой входят четыре операционных усилителя. На первом усилителе DA1.1 собран повторитель, согласующий низкое внутреннее сопротивление громкоговорителя со схемой. Последующие два каскада DA1.2 и DA1.3 дают усиление порядка в 2000 раз. Усиление можно поднять еще выше — до 10000, уменьшив сопротивление резистора R6 до 1 кОм, но в большинстве случаев это не требуется. Усиленный сигнал через конденсатор С5 поступает на выпрямитель с удвоением напряжения, а выпрямленное положительное напряжение через резистор R8 — на базу транзистора VT1. Когда вибрация отсутствует, напряжение на базе транзистора VT1 равно нулю. Он закрыт, а транзистор VT2 получает отпирающее напряжение через резисторы R10 и R11. Клеммы А и В получаются замкнутыми через транзистор VT2. При возникновении вибрации сигнал с датчика усиливается, и напряжение, снимаемое с выхода выпрямителя, открывает транзистор VT1, что влечет за собой закрывание транзистора VT2.

Если по каким-либо причинам, вытекающим из применения устройства, для работы сигнализатора необходимо нормально разомкнутое состояние на клеммах А и В, можно проделать несложную модификацию. Для этого удалите транзистор VT2, R10, R11, VT1, а клемма А останется без изменений. Эти клеммы можно использовать в качестве управляющих практически в любых из известных вам устройствах сигнализации. Но в большинстве случаев лучше от них запитывать небольшое чувствительное реле, а оно, в свою очередь, будет управлять исполнительными цепями.

Сборку сигнализатора вибрации следует начать с изготовления самого датчика вибрации. Для этого подойдет почти любой миниатюрный громкоговоритель с диаметром диффузора около 5 см или меньше. В нашем случае был выбран динамик диаметром 3,8 см. Поскольку медная монетка покрывает и место крепления катушки, и большую часть самого диффузора, получившийся при этом датчик игнорирует практически все посторонние звуки, которые могли бы вызвать ложные срабатывания устройства.

К очищенной от оксидной пленки монетке припаяйте перпендикулярно швейную иглу. При размещении датчика вибрации на окнах, поверхности сейфов и прочих предметов игла датчика должна мягко касаться поверхности охраняемого объекта. На примере подобных датчиков, размещенных на стеклах витрин магазинов, становится попятно их действие. Когда стекло разбивают, датчик фиксирует повышенную вибрацию.

Можно сделать утяжеленный вариант датчика вибрации. Для этого вместо иглы к центру монетки припаяйте короткий отрезок одножильного провода и, согнув его параллельно поверхности монетки, на его конце укрепите еще одну.

Такой датчик будет чувствовать и собственную вибрацию, и вибрацию объекта, на котором укреплен. Если его укрепить так, чтобы провод с припаянной монеткой находился вертикально, датчик зарегистрирует вибрацию, в каком бы из четырех направлений она ни возникла.

Детали схемы собираются на плате из изоляционного материала. Схема некритична к расположению деталей и вне зависимости от выбранной вами конструкции заработает с первой попытки. После сборки схемы плату поместите в любой металлический или пластмассовый корпус, но можно обойтись и без него.

Для проверки сигнализатора вибрации подайте питание на схему. Ползунок переменного резистора R7, регулирующего усиление, установите в среднее положение. На время проверки к клеммам А и В подключите резистор сопротивлением 3,3 кОм и параллельно к нему — вольтметр. Когда сдатчика вибрации сигнал не поступает, вольтметр должен показывать напряжение около 12 В.

Если это не так, необходимо внимательно проверить монтаж. Быстро и четко проверить работу операционных усилителей можно, измерив напряжения на выходах 1, 7 и 8 относительно общего провода. Если операционный усилитель исправен, напряжение будет 6 В, или, иначе, половина напряжения питания.

Исправив обнаруженные ошибки, приступайте к дальнейшей проверке. Положите датчик вибрации на стол так, чтобы игла мягко опиралась на его поверхность.

Наблюдая за показаниями вольтметра, постучите по столу поблизости от иглы, при этом напряжение на вольтметре должно упасть до нуля и вернуться обратно, как только вибрация прекратится. Регулятором усиления R7 можно «научить» схему реагировать практически на любой уровень вибрации. Но не завышайте чувствительность прибора, иначе вам не избежать ложных срабатываний.

Датчик вибрации с иглой хорошо установить в том месте, где преступнику нужно разрушить какую-либо преграду, чтобы добраться до ценностей. При таком его использовании игла должна мягко опираться на поверхность разрушаемого объекта.

Проделав несколько опытов, вы найдете наиболее чувствительную точку.

Всегда помните, что мало проку отдатчиков, установленных небрежно, в спешке, без проверки, действительно ли они работают так, как от них ожидают.

Детектор вибрации с пьезодатчиком

В предлагаемом варианте детектора вибраций, схема которого показана на рис. 2.82, пьезоэлектрическая пластина от зуммера использована в качестве микрофона. Она имеет отчетливый пик частотной характеристики (в зависимости от типа зуммера) в области частот 1500…3000 Гц.

. Детектор вибрации с пьезодатчиком

Такая характеристика пластины позволяет с хорошей достоверностью обнаружить импульсные сигналы на фоне достаточно сильных шумов. Прижатая или приклеенная к стеклу пластина датчика мгновенно реагирует на шумы, возникающие при разрезании стекла алмазом, и не реагирует на шумы, создаваемые, например, проезжающим мимо транспортом.

Читайте также  Гарантированное питание ПУЭ

Сигнал от датчика ВМ1 усиливается (примерно в 100 раз) операционным усилителем DA1, выпрямляется диодом VD1 и осуществляет зарядку конденсатора С2 через резисторы R9 и R5. Скорость зарядки зависит от положения движка переменного резистора, которым регулируют чувствительность устройства.

Когда напряжение на конденсаторе С2 достигнет порогового уровня срабатывания триггера на микросхеме DD1, последний переключается, открывает транзистор VT1 и включает реле К1 с задержкой на одну-две секунды.

Питание устройства осуществляется от источника постоянного тока с напряжением 9…15 В. Стабильность питания микросхем обеспечивает стабилизатор DA2 в интегральном исполнении. Изготовление устройства по предлагаемой схеме не должно вызвать затруднений. В качестве реле К1 следует использовать малогабаритное с током срабатывания порядка 10…20 мА и числом замыкающихся контактов, достаточным для выполнения охранных функций, например включения тревожного сигнала.

Эффективность работы устройства зависит от способа его установки, в данном случае от установки самого датчика. Если необходимо защитить большое окно, то лучше датчик расположить непосредственно на стекле и экспериментальным путем выбрать такое его положение, при котором чувствительность устройства наибольшая. Но при этом надо обратить внимание, чтобы посторонние сопутствующие обстоятельства не оказывали на датчик воздействия — этим вы сохраните спокойствие свое и соседей.

В конструкции устройства в качестве ОУ можно использовать микросхемы типов К154УД2, К544УД2, КР544УД2 с соответствующими цепями коррекции, в качестве интегрального стабилизатора напряжения — К142ЕН5Л, КР142ЕП5А, DD1 — К561ЛЕ5. Транзистор VT1 кремниевый — КТ315Б, диод VD1 германиевый — ГД507А, VD2 — кремниевый Д223Б.

Детектор вибрации для изгороди

Любое ограждение можно охранять с помощью электроники, установив на нем специальный датчик вибрации или движения. Он подаст сигнал тревоги, как только забор окажется под воздействием внешней силы. На рис. 2.83 показана схема устройства, разработанного именно для выполнения такой задачи.

Детектор вибрации для изгороди

Главное отличие этого прибора от подобных ему состоит в датчике, который весьма чувствителен к боковым подвижкам. При движении по вертикали датчик также передаст в схему существенный сигнал. Поэтому не так важно, что злоумышленник вздумает сделать с ограждением, схема все равно сработает четко и подаст сигнал тревоги.

Если в предыдущей схеме датчик вибрации работал в любом положении, то показанный на рис. 2.84 всегда должен размещаться вертикально.

Действие схемы, приведенной на рис. 2.83, очень просто и наглядно. Операционный усилитель DA1.1 образует повторитель, согласованный по сопротивлению с датчиком, к выходу которого подключен переменный резистор R9. Им производится регулировка чувствительности прибора. Сигнал, снимаемый с ползунка этого резистора, усиливается единственным каскадом на операционном усилителе DA1.2. Усиленный сигнал выпрямляется и через резистор R6 поступает на транзистор VT1, отпирая его. Когда сигнал от датчика отсутствует, напряжение на выходе диодного выпрямителя равно нулю, транзистор VT1 закрыт, а на базу транзистора VT2 поступает отпирающее смещение через резисторы R7 и R5. Возникшая вибрация отпирает транзистор VT1, в результате чего запирается транзистор VT2.

Эта схема также некритична к расположению деталей. Единственной деталью, требующей к себе особого внимания, является сам датчик вибрации, чертеж которого показан на рис. 2.84. Конечно, можно отдать предпочтение собственной конструкции, работающей на том же принципе.

Конструкция датчика вибрации

Начните с переделки миниатюрного согласующего трансформатора, используемого в датчике. Для этого разберите полностью его сердечник, после чего вставьте все пластины обратно в одном направлении, чтобы сердечник представлял собой букву Ш. Может быть, вам и не удастся вставить обратно все Ш-образные пластины. Ничего страшного. Главное, чтобы они сидели плотным пакетом. В качестве сигнальной будет использоваться высокоомная обмотка трансформатора. Судя по всему, схему придется держать вдалеке or датчика, поэтому для соединения их между собой нужен экранированный провод.

В качестве корпуса датчика во время испытаний был выбран футляр размером 15×3,3×3,8 см, но можно использовать и больший. Особого внимания к себе требует установка переделанного трансформатора в паре с постоянным магнитом. Магнит подвешивается на нейлоновой нитке, достаточно эластичной, чтобы не растягиваться со временем. Зазор между сердечником трансформатора и магнитом должен составлять от 0,5 до 0,6 см, при этом между ними возникает заметное притяжение, словно они связаны невидимой пружиной. В случае необходимости к устройству можно подсоединить до трех таких датчиков, подключая их параллельно, при этом схема будет еще способной обеспечить необходимое повышенное усиление.

Размещая датчики в конкретном месте, следите, чтобы нить, на которой висит магнит, была вертикальной и давала ему возможность свободно качаться в любом направлении, не задевая стенок. Чувствительность датчика будет снижена, если магнит окажется смещенным относительно сердечника переделанного трансформатора. При выполнении этих рекомендаций у вас не должны возникнуть проблемы.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: