Pengesan akustik. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Pengesan akustik. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Keselamatan

Komen artikel

Kami membentangkan kepada pembaca kami penderia penggera keselamatan asal yang direka untuk melindungi tingkap dalaman.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, banyak penerbitan tentang peranti keselamatan telah muncul dalam kesusasteraan kejuruteraan radio. Dan ini, tentu saja, bukan kebetulan; topik perlindungan harta benda sangat relevan.

Terdapat banyak peranti keselamatan, operasi yang berdasarkan pelbagai prinsip fizikal [1]. Kesemuanya direka untuk melindungi kereta, gudang, pejabat, pangsapuri dan objek lain. Bahagian penting mana-mana peranti sedemikian ialah "pengesan keselamatan" - peranti teknikal yang memberi isyarat pencerobohan yang tidak dibenarkan ke dalam premis yang dilindungi dan menjana isyarat penggera [2].

Mari kita pertimbangkan satu contoh tertentu. Katakan anda perlu menyekat kemungkinan pencuri memasuki apartmen anda melalui pembukaan tingkap. Terdapat dua cara untuk melalui pembukaan tingkap. Yang pertama ialah membuka bahagian bingkai yang bergerak (tingkap) tanpa memecahkan penutup kaca, yang kedua memecahkan penutup kaca (pecah, potong, dedahkan kaca) tanpa membuka bahagian bingkai yang bergerak.

Secara tradisinya, untuk perlindungan dalam kes pertama, pengesan kenalan magnetik SMK-1, SMK-3, IO 102-4, IO 102-5, IO 102-6 digunakan. Dalam kes kedua - pengesan sentuhan elektrik (kerajang aluminium), pengesan kesan-sentuhan permukaan jenis "Tetingkap". Produk-produk ini, tentu saja, tidak "menghiasi" bahagian dalam ruang tamu dan menimbulkan masalah tambahan untuk pemilik, contohnya, ketika membersihkan tingkap. Di samping itu, isu kerahsiaan peranti keselamatan tidak diselesaikan. Benar, kami juga boleh mengesyorkan pengesan bunyi permukaan jenis "Kaca", tetapi kosnya agak tinggi.

Pengesan akustik boleh memenuhi banyak keperluan [3]. Prinsip operasi mereka adalah seperti berikut. Mikrofon VM1 (Rajah 1) menerima isyarat akustik daripada persekitaran, yang ditukarkan kepada voltan berselang-seli bagi frekuensi dan amplitud yang sesuai; ia dihantar ke penguat linear dengan keuntungan k, dan daripada keluarannya kepada pemancar BA1, di mana penukaran songsang kepada bunyi berlaku . Isyarat yang dihasilkan semula oleh pemancar merambat dalam persekitaran dengan pekali penghantaran β dan, bercampur dengan bunyi persekitaran, dihantar ke input mikrofon VM1, di mana ia ditukar semula, kemudian dikuatkan, dsb. Oleh itu, terdapat sambungan maklum balas antara mikrofon dan pemancar, yang ditutup melalui persekitaran luaran.

Pengesan akustik

Jika penguat dibuat jalur sempit, maka daripada keseluruhan spektrum isyarat akustik yang tiba di mikrofon, pemancar akan menghasilkan semula hanya yang berada dalam jalur frekuensi penguat. Dengan memilih julat frekuensi operasi dari 10 hingga 15 kHz. Anda boleh menapis banyak gangguan audio, terutamanya dalam julat di bawah 10 kHz.

Dari teori diketahui bahawa dalam peranti penguat dengan maklum balas, ayunan yang tidak dilembapkan timbul (mod pengujaan diri), jika maklum balas adalah positif (imbangan fasa), dan hasil darab pekali penghantaran saluran hadapan k dan saluran belakang β adalah lebih besar. daripada atau sama dengan kesatuan (imbangan amplitud), kemudian kβ> 1. Apabila keadaan keseimbangan fasa atau keseimbangan amplitud tidak dipenuhi, peranti berada dalam keadaan stabil, iaitu, dalam mod penguatan linear. Dengan menukar pekali penghantaran β, anda boleh mengawal keadaan peranti berkenaan.

Prinsip ini digunakan dalam operasi pengesan akustik. Untuk melindungi tingkap, mikrofon diletakkan di antara bingkai pembukaan tingkap (dengan sedikit usaha ia boleh disamarkan dengan sangat baik), dan penguat dan pemancar terletak di dalam bilik. Oleh itu, mikrofon dan pemancar dipisahkan oleh partition kaca, dan maklum balas akustik di antara mereka menjadi lemah. Pada output penguat, amplitud voltan adalah tidak penting.

Jika penyerang cuba memasuki apartmen melalui tingkap (membuka tingkap atau tingkap, memecahkan atau mendedahkan kaca), sambungan akustik akan timbul antara mikrofon dan pemancar dan peranti akan teruja. Amplitud voltan pada output penguat akan meningkat berkali-kali ganda.

Dengan menyambungkan peranti ambang ke output penguat, kami memperoleh pengesan akustik (Rajah 2).

(klik untuk memperbesar)

Penapis laluan jalur aktif dipasang pada op-amp DA1. Keuntungannya ialah 1000 pada frekuensi resonans 11 kHz, dan lebar jalurnya ialah 800 Hz. Transistor output VT1 dan VT2 beroperasi dalam mod kelas B, kerana penggunaan kuasa dalam mod siap sedia adalah minimum. Keuntungan peranti boleh dilaraskan oleh perintang R4 dalam julat dari 2 hingga 20 kali. Ini adalah perlu untuk melaraskan sensitiviti pengesan selepas meletakkannya di tapak. Dari output penguat, isyarat pergi ke kepala dinamik BA1 dan ke peranti ambang, yang dipasang pada transistor VT3, VT4, diod VD1 dan diod zener VD2.

Dalam mod siap sedia, transistor VT3 dan VT4 ditutup dan tahap rendah hadir pada output peranti ambang. Apabila peranti, disebabkan oleh keadaan yang dinyatakan di atas, teruja, voltan positif muncul di dasar VT3. Jika ia melebihi voltan ambang yang ditetapkan oleh diod zener VD2, transistor VT3 dan VT4 terbuka. Isyarat "Penggera" muncul pada output peranti ambang - voltan positif kira-kira 15 V. Voltan ini boleh digunakan sebagai voltan kawalan untuk pelbagai peranti terminal.

Sebagai tambahan kepada yang ditunjukkan dalam rajah, anda boleh menggunakan op-amp K140UD6, mikrofon MD-52, kepala dinamik 10GDV-2 atau 10GDV-4. Wayar untuk menyambungkan mikrofon mesti dilindungi.

Pengesan dikonfigurasikan terus di tapak. Apabila tetingkap ditutup, perintang R4 menetapkan keuntungan maksimum (dan oleh itu sensitiviti maksimum). Jika pengujaan diri berlaku, maka keuntungan dikurangkan sehingga ia berhenti. Selepas ini, buka tetingkap (tingkap) atau keluarkan kaca - peranti harus teruja sekali lagi, dan isyarat "Penggera" akan muncul pada output peranti ambang. Ia mungkin berlaku bahawa peranti tidak dihidupkan. Maka adalah perlu untuk memilih kedudukan relatif pemancar dan mikrofon. Perlu diingat bahawa adalah dinasihatkan untuk meletakkannya supaya mereka diarahkan ke arah satu sama lain. Arus yang digunakan oleh pengesan dalam mod siap sedia ialah 6 mA dari sumber kuasa -15 V dan 8 mA dari sumber +15 V. Arus dalam mod penggera tidak melebihi 260 mA dari setiap sumber.

Prestasi peranti yang dipasang mengikut skema yang dicadangkan telah diuji selama 30 hari pada tingkap berukuran 70x115 cm (pada waktu petang) dan 120x170 cm (pada siang hari). Apabila tetingkap dibuka (dalam kes ini β berubah kira-kira 30 dB), pengesan sentiasa memberikan isyarat "Penggera". Semasa semakan, tiada positif palsu direkodkan.

Oleh itu, pengalaman pengendalian peranti yang diterangkan membolehkan kita bercakap tentang prospek penggunaannya. Selain itu, ia juga boleh digunakan untuk melindungi objek lain, contohnya peti besi.

Penambahan. Mikrofon electret dalam pengesan akustik

Dalam reka bentuk yang diterangkan dalam artikel saya "Pengesan" akustik, mikrofon elektrodinamik telah digunakan sebagai penderia bunyi. Ini memudahkan sambungan penderia ke cip DA1 sebanyak mungkin. Walau bagaimanapun, walaupun saiz mikrofon dinamik yang kecil (beberapa sentimeter panjangnya), pemasangan dan penutupannya untuk Ini mungkin merupakan tugas intensif buruh untuk sesetengah orang.

Dalam hal ini, saya memutuskan untuk mengubah suai litar input penguat dengan cara yang mungkin untuk menyambungkan mikrofon electret. Peranti ini dibezakan oleh dimensi kecilnya. Sebagai contoh, mikrofon jenis CZN-15E, dikeluarkan daripada perakam kaset import lama, mempunyai diameter hanya 10 mm dan ketinggian 6 mm. Sememangnya, lebih mudah untuk memasang dan menyamarkan sensor sedemikian.

Rajah menunjukkan gambar rajah menyambung mikrofon electret kepada penguat pengesan akustik. Perintang yang baru diperkenalkan R14, R15 dan kapasitor C11 dipasang pada papannya. Mikrofon mesti disambungkan dengan wayar terlindung.

Pengesan akustik

Ia juga mungkin menggunakan mikrofon electret lain dalam reka bentuk. Saya perhatikan bahawa dengan penggantian sedemikian sensitiviti pengesan meningkat, dan oleh itu dalam pilihan ini jarak antara mikrofon dan kepala dinamik BA1 boleh ditingkatkan.

Kesusasteraan

Nilov V. A., Chlenov A. N., Shakirov F. A. Cara teknikal keselamatan dan sistem penggera kebakaran. - M.: NOU "Takir", 1998.
GOST 26342-84. Keselamatan, kebakaran dan keselamatan-sistem penggera kebakaran. Jenis, parameter utama dan saiz.
Shepitko G. E. Pengesan keselamatan adaptif: Maklumat gambaran keseluruhan. - M.: GNITSUI, 1985.

Pengarang: I.Medvedev, Bryansk

Lihat artikel lain bahagian Keselamatan.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Akses kepada sistem rumah pintar dari kereta 07.07.2016

Kumpulan Volkswagen dan LG Electronics telah menandatangani memorandum persefahaman untuk bersama-sama menyelidik dan membangunkan platform automotif rangkaian generasi akan datang.

Pakar kedua-dua syarikat itu akan mengusahakan projek Cross-Over-Platform Kumpulan Volkswagen, yang bertujuan untuk mengembangkan keupayaan rangkaian kereta dan meningkatkan keselesaan penumpang. Platform itu, yang akan berdasarkan perkembangan terkini dalam bidang teknologi awan, akan menyediakan pemandu dengan akses lancar kepada pelbagai sistem digital, seperti rumah pintar dan perkhidmatan yang berkaitan dengan menentukan lokasi pengguna, kata syarikat itu.

Oleh itu, pada tahun-tahun akan datang, usaha kedua-dua syarikat akan tertumpu pada pembangunan: teknologi untuk menyambungkan kereta dengan keupayaan rangkaian "rumah pintar", yang akan membolehkan pemandu mengawal sistem rumah (lampu, penggera pencuri, isi rumah perkakas) dari kereta; pusat penjelasan sensitif konteks untuk memberikan pemandu maklumat dan panduan masa nyata dengan selamat; sistem infotainmen generasi akan datang untuk kereta bersambung.

Berita menarik lain:

▪ Lampu LED baharu daripada LG

▪ Fon telinga Urbanista Phoenix TWS dengan bateri solar terbina dalam

▪ Peranan baharu DNA

▪ Kod bar yang inovatif

▪ IHLP-6767DZ-11 - Pengaruh Profil Rendah Arus Tinggi

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian laman web Bengkel rumah. Pemilihan artikel

▪ Pasal susu burung. Ungkapan popular

▪ artikel Untuk revolusi hijau apakah Norman Borlaug memenangi Hadiah Keamanan Nobel? Jawapan terperinci

▪ artikel Seorang pemuat yang bekerja dalam organisasi perdagangan. Arahan standard mengenai perlindungan buruh