วงจรสัญญาณเตือน Body Hum Sensor

วงจรสัญญาณเตือนจะตรวจจับสัญญาณเสียงฮัมหลักจากร่างกายของผู้บุกรุกและส่งเสียงเตือน สิ่งนี้จะเกิดขึ้นเมื่อใดก็ตามที่ผู้บุกรุกสัมผัสกับองค์ประกอบที่เป็นไปได้ที่ตั้งไว้เป็นเซ็นเซอร์เช่นลูกบิดประตูหรือวัตถุใด ๆ ที่ต้องได้รับการป้องกัน

หากวงจรเชื่อมโยงกับลูกบิดประตูวงจรจะอยู่ในสภาพพร้อมใช้งานโดยไม่คำนึงถึงสิ่งรบกวนในอากาศ ทันทีที่ผู้บุกรุกสัมผัสประตูทราบวงจรจะเปิดใช้งานและส่งเสียงเตือน

บทความนี้อธิบายถึงระบบเตือนภัยบางระบบซึ่งใช้หลักการที่จัดหมวดหมู่ให้เป็นระบบที่ละทิ้ง แต่ไม่ผูกขาด ยิ่งไปกว่านั้นวงจรในโลกแห่งความเป็นจริงที่ประกอบด้วยประเภทตัวเลขและค่าจะถูกแชร์ มือสมัครเล่นอิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการสร้างวงจรเหล่านี้สามารถทำได้โดยใช้ความพยายามเพียงเล็กน้อย

Mains Hum Sensor

ประการแรกเราจะสังเกตวงจรที่รับรู้ 'เสียงไฟหลัก' ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อวัตถุโลหะสัมผัสโดนใคร

ตัวแปลงสัญญาณอาจเป็นอะไรก็ได้ตั้งแต่ประตูตู้ที่มีของมีค่าอยู่ข้างในหรือที่จับของประตูในห้อง

การปรับเปลี่ยนวงจรให้พอดีกับระบบเตือนภัยขนาดใหญ่นั้นค่อนข้างง่ายแม้ว่าจะกำหนดไว้ที่นี่ว่าใช้งานได้อย่างอิสระ

รูปที่ 1 แสดงแผนภาพบล็อกที่อธิบายวิธีการทำงานของหน่วย

ในอาคารเกือบทั้งหมดที่มีการเดินสายไฟ 'เสียงไฟหลัก' จะรับรู้ได้จากส่วนประกอบใด ๆ ที่ทำจากวัสดุนำไฟฟ้า

ร่างกายมนุษย์รวมอยู่ด้วยเนื่องจากสามารถตรวจจับสัญญาณเสียงฮัมได้อย่างชัดเจนเนื่องจากมีขนาดที่ใหญ่มาก

ในวงจรตรวจจับเซ็นเซอร์โลหะที่ติดอยู่ที่อินพุตจะต้องมีขนาดเล็กและยึดติดกับส่วนที่เหลือของส่วนประกอบโดยใช้สายสั้นที่มีความยาว 300 ถึง 500 มม. สำหรับการเชื่อมต่อที่ยาวขึ้นให้ใช้ลวดที่มีการป้องกันอย่างเหมาะสม

เซ็นเซอร์จะไหลเข้าสู่ตัวควบคุมอัตราขยายซึ่งเป็นตัวควบคุมระดับเสียงมาตรฐานที่มีตัวลดทอนตัวแปรที่สามารถควบคุมได้เพื่อให้สัญญาณการหลงทางในชั้นบรรยากาศทั่วไปจากเซ็นเซอร์ไม่กระตุ้นการเตือน

หากเซ็นเซอร์ถูกสัมผัสโดยใครบางคนสัญญาณขนาดใหญ่ที่ตรวจพบโดยร่างกายของพวกเขาจะถูกถ่ายโอนไปยังเซ็นเซอร์ซึ่งส่งผลให้เกิดสัญญาณอินพุตที่มีประสิทธิภาพซึ่งเรียกใช้หน่วย

การขยาย

เมื่อระบบเปิดตามเงื่อนไขที่ใช้งานระดับสัญญาณอินพุตจะแตกต่างกันไป

การขยายสัญญาณสองขั้นตอนซึ่งติดตามเซ็นเซอร์และระดับการรับสัญญาณที่แข็งแกร่งเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อตอบสนองระดับอินพุตที่หลากหลายซึ่งไม่ได้แข็งแกร่งขนาดนั้น

ตัวเก็บประจุในแอมพลิฟายเออร์แต่ละตัวทำหน้าที่เป็นตัวกรองโลว์พาส ยิ่งไปกว่านั้นการตอบรับความถี่สูงไม่จำเป็นต้องใช้เนื่องจากสัญญาณอินพุตเป็นความถี่หลักที่สำคัญที่ 50 Hz พร้อมฮาร์มอนิกที่เสถียรที่สองสามร้อยเฮิรตซ์

ความเสี่ยงของการกระตุ้นที่ผิดพลาดเนื่องจากการตรวจจับสัญญาณความถี่วิทยุสามารถบรรเทาได้โดยการ จำกัด ความถี่ที่สูงขึ้น

วงจรเรียงกระแส - สลัก

ส่วนต่อไปนี้จะแก้ไขและปรับสัญญาณขยายให้เรียบเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเป็นบวก

เมื่อระบบอยู่ในโหมดสแตนด์บายสัญญาณที่ได้รับจะอ่อนเกินไปเนื่องจากแรงดันตกคร่อมไดโอดในวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์ บ่อยครั้งที่จะไม่มีสัญญาณใด ๆ เลย

อย่างไรก็ตามเมื่อเครื่องถูกกระตุ้นสัญญาณเอาท์พุตที่ทรงพลังยิ่งขึ้นจะถูกสร้างขึ้นและแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงจะเพิ่มขึ้นถึงระดับที่มาก

สัญญาณนี้ใช้เพื่อเริ่มขั้นตอนอินเวอร์เตอร์ซึ่งให้การขยายบางส่วนเพียงเพราะสร้างสัญญาณเอาต์พุตอิมพีแดนซ์ต่ำที่มีขนาดใหญ่ขึ้น

สัญญาณที่สร้างขึ้นจะดำเนินการป้อนข้อมูลของวงจรสลักดังนั้นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์จึงถูกกระตุ้น

สวิตช์เชื่อมโยงพลังงานเข้ากับวงจรกำเนิดสัญญาณเตือนที่ควบคุมโดยออสซิลเลเตอร์ที่ควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้า (VCO) เพื่อเปิดลำโพงและออสซิลเลเตอร์ความถี่ต่ำเพื่อควบคุมความถี่ของ VCO

หลังสร้างสัญญาณเอาต์พุตแบบฟันเลื่อยซึ่งให้การควบคุมเพื่อให้ระดับเสียงของเอาต์พุตโค้งไปด้านบนจนถึงระดับสูงสุดและดิ่งลงสู่ระดับต่ำสุดก่อนที่จะขึ้นอีกครั้ง

กระบวนการแบบวนรอบนี้รับประกันสัญญาณเตือนที่มีประสิทธิภาพสูง เมื่อรวมสลักอยู่ในเครื่องสัญญาณเตือนจะส่งเสียงดังตลอดเวลาแม้ว่าส่วนประกอบจะไม่ได้ถูกกระตุ้นโดยเซ็นเซอร์อีกต่อไป

วงจรตรวจจับความชื้น

รูปที่ 2 อธิบายแผนผังวงจรทั้งหมดของ Hum Sensor Alarm ตัวหลัก

เซ็นเซอร์จะเชื่อมต่อกับการควบคุมอัตราขยายที่ตั้งไว้ล่วงหน้า RV1 และหลังจากนั้นสัญญาณจะถูกวิเคราะห์โดยแอมพลิฟายเออร์ตัวปล่อยทั่วไปสองตัวซึ่งสร้างขึ้นรอบ Q1 และ Q2 คาปาซิเตอร์ C4 และ C6 ดูแลกิจกรรมการกรอง

ยิ่งไปกว่านั้นตัวเก็บประจุ C3 และ C5 อาจแสดงลักษณะที่มีค่าต่ำเนื่องจากมีการใช้ความถี่ต่ำในกระบวนการนี้

เมื่อพิจารณาถึง Q1 และ Q2 จะทำงานที่ค่าปัจจุบันของตัวเก็บรวบรวมที่มีขนาดเล็กมากพวกมันมีอิมพีแดนซ์อินพุตที่มากกว่าแอมพลิฟายเออร์ทั่วไปทั่วไป เป็นผลให้ตัวเก็บประจุแบบ coupling เพียงพอสำหรับการใช้งานจริง

ในขณะที่ไดโอด D2 และ D3 แก้ไขเอาต์พุตจาก Q2 ตัวเก็บประจุ C8 จะทำให้มันเรียบขึ้น ในกรณีที่มีการผลิตที่มีศักยภาพมากเพียงพอจะบังคับให้ Q3 ดำเนินการเพื่อให้กระแสสะสมของมันต่ำ

ประตู NAND สองประตู IC1a และ IC1b ของ CMOS 4011BE quad 2-input NAND อุปกรณ์ประกอบเป็นวงจรสลัก

อย่างไรก็ตามประตูทั้งสองนี้เชื่อมโยงกันในการเชื่อมต่อแบบอนุกรมและทำหน้าที่เหมือนอินเวอร์เตอร์ทั่วไป

สถานะผลตอบแทนที่เป็นบวกเพื่อกระตุ้นการดำเนินการล็อคนั้นจัดทำโดย R9 Diode D1 ทำให้แน่ใจว่าทรานซิสเตอร์ Q3 สามารถดึงดูดอินพุตของสลักให้ต่ำ แต่จะไม่สามารถดันไปที่สถานะสูงได้

วิธีแก้ปัญหาทำได้โดยใช้สวิตช์รีเซ็ต SW1 ซึ่งเชื่อมโยงกับด้านตรงข้ามของ D1

เมื่อเอาต์พุตของสลักถูกเปิดใช้งานเป็นสถานะต่ำมันจะเปิด Q4 ซึ่งในที่สุดก็ส่งพลังงานไปยังวงจรเตือนภัย

ขึ้นอยู่กับ IC2 ซึ่งเป็นลูปล็อกเฟส CMOS 4046BE แต่ในการดำเนินการนี้จะใช้เซ็กเมนต์ VCO และตัวเปรียบเทียบเฟสเดียว หลังทำหน้าที่เป็นขั้นตอนอินเวอร์เตอร์ที่ให้สัญญาณเอาต์พุตสองเฟส

สัญญาณเอาท์พุตใช้งานเซรามิกเรโซเนเตอร์ X1 เทียบกับลำโพงคอยล์มาตรฐาน

ตัวดำเนินการสร้างเอาต์พุตเสียงกรีดร้องจากกระแสไดรฟ์ต่ำที่นำเสนอจาก IC2 และมีเสียงดังกว่าที่คาดไว้มาก

หากจำเป็นคุณสามารถเพิ่มเอาต์พุตจากพิน 2 ของ IC2 และเปลี่ยนช่องไปยังลำโพงทั่วไปได้

สัญญาณมอดูเลตแบบฟันเลื่อยผลิตโดยออสซิลเลเตอร์คลายตัวมาตรฐานที่มาจาก Q5

การปรับ

การตั้งค่าวงจรสัญญาณเตือนเครื่องตรวจจับความชื้นในร่างกายนั้นไม่ยุ่งยาก เริ่มต้นด้วยการปรับเปลี่ยน RV1 เพื่อความไวต่ำสุดจากนั้นเพิ่มขึ้นทีละน้อยจนกระทั่งสัญญาณเตือนดังขึ้น

จากนั้นให้ถอยห่างจากการตั้งค่านี้เล็กน้อยแล้วลองรีเซ็ตการปลุก หากคุณพบว่าสัญญาณเตือนเปิดใช้งานอีกครั้งให้หมุน RV1 ในทางกลับกันเล็กน้อยและรีสตาร์ทเครื่องอีกครั้งผ่านสวิตช์ SW1