Κύκλωμα συναγερμού αισθητήρα Hum σώματος

Το κύκλωμα συναγερμού ανιχνεύει το σήμα βουητού δικτύου από το σώμα του εισβολέα και αυξάνει τον ήχο του συναγερμού. Αυτό συμβαίνει κάθε φορά που ένας εισβολέας αγγίζει ένα πιθανό στοιχείο που έχει οριστεί ως αισθητήρας, όπως το κουμπί της πόρτας ή οποιοδήποτε αντικείμενο που πρέπει να προστατευτεί.

Εάν το κύκλωμα συνδέεται με το κουμπί της πόρτας, το κύκλωμα παραμένει σε κατάσταση αναμονής, ανεξάρτητα από τυχόν αδέσποτη διαταραχή στον αέρα. Μόλις ένας εισβολέας αγγίξει την πόρτα, τα κυκλώματα ενεργοποιούνται και ενεργοποιούν τον συναγερμό.

Αυτή η διατύπωση περιγράφει μερικά συστήματα συναγερμού που χρησιμοποιούν αρχές που τις ταξινομούν ως εγκαταλελειμμένες αλλά όχι αποκλειστικές. Επιπλέον, τα κυκλώματα πραγματικού κόσμου που περιλαμβάνουν αριθμούς τύπων και τιμές είναι κοινόχρηστα. Οι ηλεκτρονικοί χομπίστες που επιθυμούν να κατασκευάσουν αυτά τα κυκλώματα μπορούν να το κάνουν με λίγη προσπάθεια.

Αισθητήρας Mains Hum

Πρώτον, θα παρατηρήσουμε το κύκλωμα που αναγνωρίζει το 'κύριο ρεύμα' που συμβαίνει όταν ένα μεταλλικό αντικείμενο αγγίζεται από κάποιον.

Ο μορφοτροπέας μπορεί να είναι οτιδήποτε από μια πόρτα ντουλαπιού με πολύτιμα αντικείμενα μέσα ή τη λαβή της πόρτας σε ένα δωμάτιο.

Η τροποποίηση του κυκλώματος για προσαρμογή σε ένα τεράστιο σύστημα συναγερμού είναι σχετικά εύκολη αν και ορίζεται εδώ ως ανεξάρτητα λειτουργικό.

Το Σχήμα 1 δείχνει ένα μπλοκ διάγραμμα που απεικονίζει τον τρόπο λειτουργίας της μονάδας.

Σε όλα σχεδόν τα κτίρια, όπου υπάρχει καλωδίωση ρεύματος, το 'κεντρικό κύκλωμα' ανιχνεύεται από οποιοδήποτε στοιχείο κατασκευασμένο από αγώγιμο υλικό.

Το ανθρώπινο σώμα περιλαμβάνεται επειδή μπορεί να ανιχνεύσει ένα σήμα βουητού λόγω του μεγάλου μεγέθους του.

Στο κύκλωμα ανιχνευτή, ο μεταλλικός αισθητήρας που είναι τοποθετημένος στην είσοδο πρέπει να είναι μικρός και προσαρτημένος στο υπόλοιπο εξάρτημα χρησιμοποιώντας ένα κοντό σύρμα μήκους 300 έως 500 mm, για μεγαλύτερες συνδέσεις χρησιμοποιήστε ένα κατάλληλα θωρακισμένο καλώδιο.

Ο αισθητήρας ρέει σε έναν έλεγχο κέρδους, ο οποίος είναι ένας τυπικός ρυθμιστής έντασης με μεταβλητό εξασθενητή που μπορεί να ελεγχθεί έτσι ώστε το τυπικό ατμοσφαιρικό σήμα αδέσποτου από τον αισθητήρα να μην ενεργοποιεί τον συναγερμό.

Εάν ο αισθητήρας αγγίξει κάποιον, το λογικά τεράστιο σήμα που ανιχνεύεται από το σώμα του μεταφέρεται στον αισθητήρα, με αποτέλεσμα ένα ισχυρό σήμα εισόδου που ενεργοποιεί τη μονάδα.

Ενίσχυση

Όταν το σύστημα ενεργοποιείται με βάση την κατάσταση που χρησιμοποιείται, το επίπεδο σήματος εισόδου θα διαφέρει.

Δύο στάδια ενίσχυσης που ακολουθούν τον αισθητήρα και ένα ισχυρό επίπεδο κέρδους είναι απαραίτητα για την κάλυψη του διαφορετικού επιπέδου εισόδου, το οποίο δεν είναι τόσο δυνατό.

Ένας πυκνωτής σε κάθε έναν από τον ενισχυτή λειτουργεί ως φίλτρο lowpass. Επιπλέον, δεν απαιτείται ισχυρή ανάδραση υψηλής συχνότητας καθώς το σήμα εισόδου είναι η ζωτική συχνότητα δικτύου στα 50 Hz με σταθερές αρμονικές σε μερικές εκατοντάδες Hertz.

Ο κίνδυνος εσφαλμένων ενεργοποιήσεων λόγω της ανίχνευσης σημάτων ραδιοσυχνοτήτων μπορεί να μετριαστεί περιορίζοντας τις υψηλότερες συχνότητες.

Ανορθωτής - Μάνδαλο

Η ακόλουθη ενότητα διορθώνει και εξομαλύνει το ενισχυμένο σήμα έτσι ώστε να επιτυγχάνεται θετική τάση DC.

Όταν το σύστημα είναι σε κατάσταση αναμονής, το ληφθέν σήμα είναι πολύ ασθενές λόγω της πτώσης τάσης στις διόδους στους ανορθωτές γεφυρών. Συχνά, δεν θα υπήρχε καθόλου σήμα.

Ωστόσο, όταν ενεργοποιείται η μονάδα, παράγεται ένα ακόμα πιο ισχυρό σήμα εξόδου και η τάση DC ανεβαίνει σε σημαντικό επίπεδο.

Αυτό το σήμα χρησιμοποιείται για την εκκίνηση ενός σταδίου μετατροπέα που παρέχει κάποια ενίσχυση μόνο και μόνο επειδή δημιουργείται ένα σήμα εξόδου χαμηλής αντίστασης μεγαλύτερου μεγέθους.

Το παραγόμενο σήμα ενεργοποιεί την είσοδο ενός κυκλώματος μανδάλωσης και συνεπώς ενεργοποιείται ένας ηλεκτρονικός διακόπτης.

Ο διακόπτης συνδέει την ισχύ με ένα κύκλωμα γεννήτριας συναγερμού που ελέγχεται από έναν ταλαντωτή ελεγχόμενο από τάση (VCO) για να ενεργοποιήσει το μεγάφωνο και έναν ταλαντωτή χαμηλής συχνότητας για τον έλεγχο της συχνότητας του VCO.

Το τελευταίο δημιουργεί ένα σήμα εξόδου πριονιού το οποίο παρέχει έλεγχο έτσι ώστε το βήμα εξόδου να φτάνει στην κορυφή μέχρι το επίπεδο κορυφής του και να βυθίζεται στο ελάχιστο βήμα πριν ανεβεί ξανά.

Αυτή η κυκλική διαδικασία εγγυάται ένα εξαιρετικά αποτελεσματικό σήμα συναγερμού. Καθώς το μάνδαλο περιλαμβάνεται στη μονάδα, ο συναγερμός θα αναβοσβήνει συνεχώς ακόμα και όταν το στοιχείο δεν ενεργοποιείται πλέον από τον αισθητήρα.

Κύκλωμα ανιχνευτή Hum

Το σχήμα 2 περιγράφει το πλήρες σχηματικό κύκλωμα του συναγερμού αισθητήρα Hum σώματος Mains.

Ο αισθητήρας συνδέεται σε προκαθορισμένο έλεγχο κέρδους RV1 και στη συνέχεια το σήμα αναλύεται από δύο κοινούς ενισχυτές πομπού που είναι κατασκευασμένοι γύρω από τα Q1 και Q2. Οι πυκνωτές C4 και C6 φροντίζουν για τη δραστηριότητα φιλτραρίσματος.

Επιπλέον, οι πυκνωτές C3 και C5 μπορεί να εμφανίζουν χαρακτηριστικά χαμηλής τιμής, δεδομένου ότι οι χαμηλές συχνότητες χρησιμοποιούνται σε αυτήν τη διαδικασία.

Λαμβάνοντας υπόψη ότι τα Q1 και Q2 λειτουργούν σε εξαιρετικά μικρές τιμές ρεύματος συλλέκτη, διαθέτουν μεγαλύτερη αντίσταση εισόδου από τους συνηθισμένους ενισχυτές κοινού εκπομπού. Ως αποτέλεσμα, οι πυκνωτές ζεύξης επαρκούν για πρακτική χρήση.

Ενώ οι δίοδοι D2 και D3 διορθώνουν την έξοδο από το Q2, ο πυκνωτής C8 την εξομαλύνει. Σε περίπτωση που παράγεται επαρκώς μεγάλο δυναμικό, αναγκάζει το Q3 να συμπεριφέρεται έτσι ώστε το ρεύμα συλλέκτη του να είναι χαμηλό.

Δύο πύλες NAND, IC1a και IC1b CMOS 4011BE quad 2-input NAND device αποτελούν το κύκλωμα μανδάλωσης.

Ωστόσο, αυτές οι δύο πύλες συνδέονται σε μια σειρά σύνδεσης και λειτουργούν ως τυπικοί μετατροπείς.

Η θετική κατάσταση επιστροφής για την ενεργοποίηση της λειτουργίας μανδάλωσης παρέχεται από το R9. Η δίοδος D1 διασφαλίζει ότι το τρανζίστορ Q3 μπορεί να προσελκύσει την είσοδο του μανδάλου χαμηλά αλλά δεν θα μπορούσε να το ωθήσει στην υψηλή κατάσταση.

Μια λύση είναι δυνατή με τη χρήση του διακόπτη επαναφοράς SW1 ο οποίος συνδέεται με την αντίθετη πλευρά του D1.

Μόλις η έξοδος του μανδάλου ενεργοποιηθεί στη χαμηλή κατάσταση, ενεργοποιεί το Q4 το οποίο τελικά παρέχει ισχύ στο κύκλωμα συναγερμού.

Αυτό εξαρτάται από το IC2, το οποίο είναι ένας βρόχος κλειδώματος φάσης CMOS 4046BE αλλά σε αυτήν τη λειτουργία, χρησιμοποιείται το τμήμα VCO και ένας μονοφασικός συγκριτής. Το τελευταίο λειτουργεί ως στάδιο αντιστροφέα που παρέχει το διφασικό σήμα εξόδου.

Το σήμα εξόδου λειτουργεί κεραμικό αντηχείο X1 σε σύγκριση με ένα τυπικό ηχείο πηνίου.

Ο χειριστής παράγει μια έξοδο από το ρεύμα χαμηλής κίνησης που προσφέρεται από το IC2 και είναι πολύ πιο θορυβώδες από το αναμενόμενο.

Εάν απαιτείται, η έξοδος από τον ακροδέκτη 2 του IC2 μπορεί να βελτιωθεί και να διοχετευτεί σε ένα τυπικό μεγάφωνο.

Το σήμα διαμόρφωσης του πριονίσματος παράγεται από έναν τυπικό ταλαντωτή χαλάρωσης unijunction που προέρχεται από το Q5.

Προσαρμογή

Η εγκατάσταση του κυκλώματος συναγερμού ανιχνευτή βραχιόνων σώματος δεν είναι περίπλοκη. Ξεκινήστε με το RV1 τροποποιημένο για τη χαμηλότερη ευαισθησία και στη συνέχεια αυξήστε σταδιακά μέχρι να ενεργοποιηθεί ο συναγερμός.

Στη συνέχεια, υποχωρήστε λίγο από αυτήν τη ρύθμιση και δοκιμάστε να επαναφέρετε το ξυπνητήρι. Εάν εντοπίσετε ξανά το ξυπνητήρι, περιστρέψτε το RV1 λίγο πιο πίσω και επανεκκινήστε τη μονάδα ξανά μέσω του διακόπτη SW1.