Mạch báo động cảm biến độ ẩm cơ thể

Mạch cảnh báo cảm nhận được tín hiệu tiếng ồn chính từ cơ thể của kẻ đột nhập và tăng âm thanh báo động. Điều này xảy ra bất cứ khi nào kẻ xâm nhập chạm vào một yếu tố tiềm năng được đặt làm cảm biến, chẳng hạn như núm cửa, hoặc bất kỳ đối tượng nào cần được bảo vệ.

Nếu mạch điện được liên kết với núm cửa, mạch điện sẽ ở trạng thái chờ, bất kể bất kỳ sự xáo trộn nào trong không khí. Ngay sau khi kẻ gian chạm vào cửa mà biết được, các mạch điện sẽ kích hoạt và báo động.

Bản viết lên này mô tả một số hệ thống báo động sử dụng các nguyên tắc phân loại chúng là bị bỏ rơi nhưng không phải là loại riêng. Hơn nữa, các mạch trong thế giới thực bao gồm số kiểu và giá trị được chia sẻ. Những người yêu thích điện tử muốn xây dựng các mạch này có thể làm như vậy chỉ với một chút nỗ lực.

Cảm biến Mains Hum

Đầu tiên, chúng ta sẽ quan sát mạch ghi nhận “tiếng ồn chính” xảy ra khi một vật kim loại bị ai đó chạm vào.

Đầu dò có thể là bất cứ thứ gì từ cánh cửa tủ có đồ vật có giá trị bên trong hoặc tay nắm của cánh cửa trong phòng.

Việc sửa đổi mạch điện để phù hợp với một hệ thống báo động lớn là tương đối dễ dàng mặc dù nó được định nghĩa ở đây là hoạt động độc lập.

Hình 1 cho thấy một sơ đồ khối mô tả cách thiết bị hoạt động.

Trong hầu hết các tòa nhà, nơi có hệ thống dây điện chính, “tiếng ồn của nguồn điện” được cảm nhận bởi bất kỳ thành phần nào được làm bằng vật liệu dẫn điện.

Cơ thể con người được bao gồm vì nó có thể phát hiện ra tín hiệu tiếng ồn do kích thước đáng kể của nó.

Trong mạch dò, cảm biến kim loại được dán ở đầu vào phải ít và được gắn vào phần còn lại của linh kiện bằng cách sử dụng dây ngắn có chiều dài từ 300 đến 500 mm, đối với các kết nối dài hơn thì sử dụng dây được bảo vệ thích hợp.

Cảm biến chảy vào bộ điều khiển độ lợi, là bộ điều chỉnh âm lượng tiêu chuẩn với bộ suy hao biến đổi có thể được điều khiển để tín hiệu đi lạc trong khí quyển điển hình từ cảm biến không kích hoạt cảnh báo.

Nếu cảm biến bị ai đó chạm vào, tín hiệu rất lớn hợp lý mà cơ thể họ phát hiện được sẽ được chuyển vào cảm biến, do đó tạo ra tín hiệu đầu vào mạnh mẽ kích hoạt thiết bị.

Khuếch đại

Khi hệ thống được bật dựa trên điều kiện đang được sử dụng, mức tín hiệu đầu vào sẽ khác nhau.

Hai giai đoạn khuếch đại theo sau cảm biến và mức khuếch đại mạnh là cần thiết để phục vụ cho mức đầu vào đa dạng, vốn không mạnh như vậy.

Một tụ điện trong mỗi bộ khuếch đại có chức năng như một bộ lọc thông thấp. Hơn nữa, không cần phản hồi tần số cao mạnh mẽ vì tín hiệu đầu vào là tần số chính quan trọng ở 50 Hz với sóng hài ổn định ở vài trăm Hertz.

Nguy cơ kích hoạt sai do phát hiện tín hiệu tần số vô tuyến có thể được giảm bớt bằng cách giảm tần số cao hơn.

Bộ chỉnh lưu - Chốt

Phần sau đây chỉnh lưu và làm mịn tín hiệu khuếch đại để đạt được điện áp một chiều dương.

Khi hệ thống ở chế độ chờ, tín hiệu nhận được quá yếu do sụt áp qua các điốt trong bộ chỉnh lưu cầu. Thông thường, sẽ không có bất kỳ tín hiệu nào cả.

Tuy nhiên, khi thiết bị được kích hoạt, một tín hiệu đầu ra thậm chí còn mạnh hơn sẽ được tạo ra và điện áp DC tăng lên một mức đáng kể.

Tín hiệu này được sử dụng để bắt đầu một giai đoạn biến tần cung cấp một số khuếch đại chỉ vì một tín hiệu đầu ra trở kháng thấp có cường độ lớn hơn được tạo ra.

Tín hiệu được tạo ra vận hành đầu vào của mạch chốt và do đó, một công tắc điện tử được kích hoạt.

Công tắc liên kết nguồn với mạch tạo cảnh báo được điều chỉnh bởi bộ dao động điều khiển bằng điện áp (VCO) để cấp nguồn cho loa và bộ dao động tần số thấp để điều khiển tần số của VCO.

Loại thứ hai tạo ra tín hiệu đầu ra răng cưa cung cấp khả năng điều khiển sao cho cao độ đầu ra uốn cong lên trên cùng cho đến mức đỉnh của nó và giảm mạnh xuống mức tối thiểu trước khi tăng dần trở lại.

Quá trình tuần hoàn này đảm bảo một tín hiệu báo động cực kỳ hiệu quả. Khi chốt được bao gồm trong thiết bị, cảnh báo sẽ liên tục phát ra ngay cả khi thành phần không được kích hoạt bởi cảm biến nữa.

Mạch dò tìm Hum

Hình 2 mô tả sơ đồ mạch hoàn chỉnh của Mains body Hum Sensor Alarm.

Cảm biến kết nối với điều khiển độ lợi cài đặt trước RV1 và sau đó tín hiệu được phân tích bởi hai bộ khuếch đại phát chung được xây dựng xung quanh Q1 và Q2. Các tụ điện C4 và C6 đảm nhận hoạt động lọc.

Hơn nữa, tụ điện C3 và C5 có thể hiển thị các đặc tính giá trị thấp vì tần số thấp được sử dụng trong quá trình này.

Xem xét Q1 và Q2 được làm việc ở các giá trị dòng thu cực nhỏ, chúng có trở kháng đầu vào lớn hơn các bộ khuếch đại phát thông thường thông thường. Do đó, các tụ điện ghép nối đủ để sử dụng trong thực tế.

Trong khi điốt D2 và D3 chỉnh lưu đầu ra từ Q2, tụ điện C8 làm dịu nó. Trong trường hợp một điện thế đủ lớn được tạo ra, nó buộc Q3 phải dẫn để dòng thu của nó trở nên thấp.

Hai cổng NAND, IC1a và IC1b của thiết bị NAND quad 2 đầu vào CMOS 4011BE tạo nên mạch chốt.

Tuy nhiên, hai cổng này được liên kết trong một kết nối nối tiếp và hoạt động như bộ biến tần điển hình.

Trạng thái trở lại tích cực để kích hoạt hoạt động chốt được cung cấp bởi R9. Diode D1 đảm bảo bóng bán dẫn Q3 có thể thu hút đầu vào của chốt ở mức thấp nhưng sẽ không thể đẩy nó lên trạng thái cao.

Có thể giải quyết được bằng cách sử dụng công tắc đặt lại SW1 được liên kết với phía đối diện của D1.

Khi đầu ra của chốt được kích hoạt ở trạng thái thấp, nó sẽ bật Q4, điều này cuối cùng sẽ cung cấp điện cho mạch cảnh báo.

Điều này phụ thuộc vào IC2, là vòng lặp khóa pha CMOS 4046BE nhưng trong hoạt động này, phân đoạn VCO và bộ so sánh một pha được sử dụng. Chức năng thứ hai như một giai đoạn biến tần cung cấp tín hiệu đầu ra hai pha.

Tín hiệu đầu ra vận hành bộ cộng hưởng gốm X1 so với loa cuộn tiêu chuẩn.

Người vận hành tạo ra tiếng kêu chói tai từ dòng ổ đĩa thấp được cung cấp từ IC2 và ồn hơn đáng kể so với dự kiến.

Nếu được yêu cầu, đầu ra từ chân 2 của IC2 có thể được tăng cường và chuyển kênh đến một loa thông thường.

Tín hiệu điều chế răng cưa được tạo ra bởi bộ dao động giãn đơn kết hợp tiêu chuẩn xuất phát từ Q5.

Điều chỉnh

Thiết lập mạch cảnh báo phát hiện tiếng ồn cơ thể không phức tạp. Bắt đầu với RV1 được thay đổi để có độ nhạy thấp nhất và sau đó tăng dần cho đến khi cảnh báo được kích hoạt.

Tiếp theo, rút ​​lui một chút khỏi cài đặt này và thử đặt lại báo thức. Nếu bạn thấy cảnh báo đang kích hoạt trở lại, hãy xoay RV1 ngược lại một chút và khởi động lại thiết bị một lần nữa thông qua công tắc SW1.