Bibliothèque technique gratuite ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Dispositif de sécurité à ultrasons. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Dispositifs de sécurité et signalisation d'objets Dans les systèmes de sécurité des locaux, divers capteurs sont utilisés. La particularité des ultrasons est la facilité d'installation. Lorsqu’il est utilisé à l’intérieur, il n’est pas nécessaire d’installer une boucle de sécurité. L'appareil se compose d'un capteur de déplacement, d'un signal audio et d'un bloc d'alimentation autonome, réunis dans un seul boîtier. Il peut garder une pièce jusqu'à 20 mètres carrés. Placez-le sur le mur à l'intérieur de l'objet protégé. Le signal sonore est déclenché lorsqu'un objet est déplacé et un bref signal sonore d'avertissement est d'abord émis. Si le propriétaire entre dans la pièce, ce signal l'avertira que l'appareil s'est déclenché et doit être éteint. Si cela n'est pas fait, après une minute, l'appareil émettra un bip fort qui retentira pendant plusieurs minutes, puis reviendra en mode de sécurité. Le capteur de déplacement comprend un émetteur acoustique et un récepteur. L'émetteur produit un signal dans la plage ultrasonique d'amplitude et de fréquence stables. Il est conseillé de sélectionner la fréquence dans la plage de 25 à 35 kHz. Les ondes sonores se propagent dans toutes les directions depuis l’émetteur et pénètrent dans le capteur récepteur de différentes manières. Le signal direct va directement de l'émetteur au récepteur. De plus, l'entrée du capteur de réception reçoit les signaux réfléchis par les objets environnants. L'amplitude et le déphasage du signal réfléchi par rapport au signal direct ont une valeur aléatoire mais constante et dépendent de la taille de la pièce, de l'emplacement du capteur et des objets dans la pièce. Dans le capteur de réception, les signaux directs et réfléchis sont mélangés, formant un signal total reçu d'une certaine amplitude. Lorsque vous déplacez au moins un objet touché par une onde sonore, la phase et l'amplitude du signal réfléchi changent. Déplacer la surface réfléchissante d'environ 1 cm changera la phase du signal réfléchi de 180°, donc un mouvement à long terme de la surface réfléchissante fera onduler le signal total reçu avec une fréquence de 1 à 100 Hz en fonction de la vitesse et direction du mouvement. Lorsque ce type de pulsation apparaît dans le signal reçu, le dispositif d'alarme se déclenche et un signal sonore est émis. Le schéma de l'appareil est présenté sur la figure. Le générateur émetteur est construit selon un circuit capacitif à trois points. L'émetteur BQ1 est connecté au circuit de rétroaction du transistor VT1. La fréquence d'oscillation du générateur dépend de la fréquence de résonance de l'émetteur BQ1 et des paramètres du circuit L1 C1. La puissance de rayonnement est ajustée en sélectionnant la résistance R3 et la fréquence est ajustée en sélectionnant le condensateur C1. Le récepteur est constitué d'un microphone à ultrasons VM1, d'un amplificateur du signal reçu sur l'ampli-op DA1.1, d'un détecteur sur les éléments R11, VD2, C8, R13, d'un amplificateur du signal détecté sur l'ampli-op DA1.2 et un commutateur à transistor VT2VT3. Les paramètres du détecteur sont sélectionnés de telle manière que la suppression de la fréquence porteuse dans la plage de 25 à 35 kHz soit maximale et que l'atténuation des pulsations basse fréquence de 1 à 100 Hz soit minimale. Le circuit C7R12C9R14 définit le gain et la bande passante de l'ampli opérationnel DA1.2. Lorsqu'une tension alternative apparaît à sa sortie, une alternance positive traversant le condensateur C10 ouvre l'interrupteur à transistor VT2VT3, et une alternance négative traversant la diode VD3 recharge le condensateur C10. Le dispositif de signalisation comprend un déclencheur Schmitt sur les éléments DD1.1, DD1.2, une unité de commande sur les éléments DD1.3, DD1.4, un amplificateur de courant sur les transistors VT5, VT6, le thyristor VS1 et un émetteur de signal audio BF1. A la mise sous tension, le condensateur C12 est chargé. Après environ 1...1.5 minutes, un niveau haut apparaît sur la broche 2 de l'élément DD1.1. Désormais, si le détecteur de mouvement est déclenché, les transistors VT2, VT3 et VT4 s'ouvriront, un niveau haut sur la broche 1 de l'élément DD1.1 commutera le déclencheur. Un niveau bas apparaîtra à la sortie DD1.1 et un niveau haut à la sortie trigger (broche 4 du DD1.2). Le circuit C13R23 règle la durée du signal sonore court - 0,1 s et le circuit R21C14 règle le retard du signal sonore long - 60 s. Le circuit R20C12 détermine la durée du signal sonore et le délai de fonctionnement de l'appareil après la mise sous tension. La consommation de courant en mode veille ne dépasse pas 70 mA et en mode signal sonore - 1...2A. Des éléments piézoélectriques bimorphes accordés sur la même fréquence de résonance, par exemple 1 kHz, ont été utilisés comme émetteur BQ1 et récepteur BM34. La distance entre les éléments piézoélectriques doit être de 3 à 5 cm et un coussin en mousse insonorisant doit être posé entre eux. En principe, s'il n'y a pas d'éléments piézoélectriques bimorphes, vous pouvez utiliser une tête et un microphone dynamiques haute fréquence ordinaires, tout en réduisant la fréquence de rayonnement jusqu'à 10 kHz. Mais cela aggravera l'immunité au bruit de l'appareil, car la sélectivité en fréquence du récepteur se détériorera. Le son émis sera également entendu, mais pour la protection des petits espaces et objets clos, comme une voiture, la sensibilité sera tout à fait suffisante et le rayonnement sonore sera bien protégé par la carrosserie de la voiture. Dans ce cas, la conception du générateur doit être modifiée. La sirène sonore BF1 est un signal de voiture avec une consommation de courant de 1...2 A. La bobine L1 est enroulée sur un anneau de ferrite de marque M2000 de dimensions 20x12x6 et contient 100 tours de fil PEV-0,3 avec une prise au milieu. Le corps de l'appareil doit être réalisé avec une marge de sécurité et solidement fixé au mur à l'intérieur de la zone protégée. La configuration commence par la configuration du générateur. Pour ce faire, vous devez déconnecter l'élément piézoélectrique récepteur VM1 et le connecter à l'oscilloscope. En plaçant les éléments piézoélectriques les uns en face des autres et en appliquant de l'énergie au générateur, la sélection du condensateur C1 et de la résistance R3 permet d'obtenir l'amplitude maximale du signal reçu. Vous pouvez mesurer la fréquence du générateur - elle doit correspondre à la fréquence de résonance de l'émetteur. Il faut ensuite rétablir les connexions, placer les éléments piézoélectriques dans le boîtier et alimenter l'ensemble de l'appareil. La tension aux sorties de l'ampli opérationnel DA1.1 et DA1.2 (broches 10 et 12) doit être égale à la moitié de la tension d'alimentation. Enfin, vérifiez l'amplitude de la tension alternative amplifiée à la sortie de l'ampli-op DA1.1 : elle doit être approximativement égale à 0,1 V. Une forte différence d'amplitude par rapport à cette valeur entraînera une certaine détérioration de la sensibilité. Si vous passez votre main devant les piézoéléments, l'amplitude de la tension alternative à la sortie de l'ampli opérationnel DA1.1 commencera à pulser. Plus la vitesse de déplacement est élevée, plus la fréquence de pulsation est élevée. Le reste de l'appareil ne nécessite aucune configuration et, s'il est installé correctement, devrait fonctionner immédiatement. Auteur : A. Koinov, Nakhodka, territoire de Primorsky ; Publication : N. Bolshakov, rf.atnn.ru Voir d'autres articles section Dispositifs de sécurité et signalisation d'objets. Lire et écrire utile commentaires sur cet article. Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique : Le bruit de la circulation retarde la croissance des poussins
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