|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Використання ультразвуку. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Електроніка у побуті Використання ультразвуку - це ще один напрямок у розробках "Детекторів Близькості". На рис.1 показано, як працює такий пристрій. У верхній частині малюнка зображено можливу конфігурацію, коли передавач і приймач ультразвуку знаходиться навпроти один одного. Поки ніщо не заважає ультразвуку повною мірою досягати приймача, схема чекає. А завадити цьому може якраз порушник, що перебуває між випромінювачем та приймачем.
Подібний пристрій здатний забезпечити дуже високий рівень надійності. Адже будь-яке зниження рівня сигналу від передавача чи навіть припинення його роботи взагалі розцінюватиметься ланцюгами приймача як небезпека. Наведені вище приклади можуть виникнути просто при виведенні передавача з ладу. У нижній частині малюнка зображено інше ефективне розташування приймача та передавача. У цьому випадку ультразвук відбивається від віднесеного на відстань твердого предмета і надходить на приймач. Сигнал, що випромінюється передавачем, має бути досить потужним. Звичайно, будь-який об'єкт, що встав на шляху звуку, викликає сигнал тривоги. Можливий інший шлях роботи пристрою. У цьому випадку звук досягає приймача, лише відбившись від грабіжника, що знаходиться поблизу передавача і приймача. Всі описані способи хороші, тому вибирайте один з них, який найкраще підходить до ваших умов. Ультразвуковий сторож з роздільними приймачем та передавачем На рис.1 наведено принципову схему ультразвукового передавача. Основою її є таймер типу 555, а робочу частоту визначають номінали резисторів R1 та R4 та конденсатора С1.
Ультразвуковий випромінювач TR1 забезпечує найбільшу віддачу на власній резонансній частоті, а отже, і має харчуватися саме з цією частотою. Якщо під час роботи пристрою частота генератора передавача "плаватиме", це в якийсь момент призведе до зниження рівня сигналу, що випромінюється передавачем, тобто викличе хибну тривогу. Для підвищення стабільності частоти генератора в ньому через конденсатор C3 створено зворотний зв'язок. Сам випромінювач стає подібним до резонансного контуру, сигнал на якому максимальний на частоті резонансу. Таким чином, наведений позитивний зворотний зв'язок утримує генератор на власній частоті випромінювача і звужує діапазон перебудови резистором її R4. Для підвищення стабільності частоти слід живити схему від стабілізованого джерела живлення. Але треба сказати, що стрибки напруги живлення до 1 не викликають ні догляду частоти, ні зниження рівня вихідного сигналу. Передавач збирають на платі з ізоляційного матеріалу та поміщають у металевий або пластмасовий корпус. При монтажі дотримуйтесь акуратності, а в цілому схема некритична до розташування деталей, і конструкцію підберіть на власний розсуд. Оскільки деталей у передавачі небагато, непогано було б і плату, і випромінювач розташувати в одному корпусі. До того ж довгі з'єднувальні дроти, що йдуть до випромінювача, негативно впливають на роботу схеми. Але якщо все одно не вдасться обійтися без дротів, робіть їх не більше ніж 15 см завдовжки. Коли всі підготовчі роботи закінчені, починайте налагодження передавача. Завдання полягає у налаштуванні його на власну частоту випромінювача. Якщо у вас є осцилограф, його сигнальний провід підключіть до точки з'єднання конденсаторів С2 та C3, а "землю" - до загального дроту схеми. Перемикач діапазонів посилення встановіть у положення 1 В/справ. Резистором R4 досягнете суттєвого збільшення амплітуди сигналу на екрані осцилографа. Максимальний сигнал показує, що ми настроїлися на частоту резонансу. Цю єдину операцію з налагодження передавача можна відкласти до часу, коли буде готовий приймач. Схема приймача наведено на рис.2.
Транзистори Q1, Q2 і Q3 утворюють загальновідомий трикаскадний підсилювач, завдання якого входить збільшення рівня прийнятого сигналу до значення, коли його можна буде продетектувати, а отриманим постійним напругою перевести транзистор Q4 у відкритий стан. Загальне посилення схеми регулюється змінним резистором R13, включеним у ланцюг емітера транзистора Q3. З колектора цього транзистора сигнал надходить на випрямляч із подвоєнням напруги. Постійна напруга, що виділяється на конденсаторі С5 створює зміщення на базі транзистора Q4 через резистор R12. Складання приймача нічим практично не відрізняється від складання передавача. Як і там, дроти, що з'єднують ультразвуковий датчик зі схемою, повинні бути по можливості короткими. Готову плату помістіть у металевий чи пластмасовий корпус. Введення пристрою в роботу Якщо слідувати зображенню у верхній частині рис. 3.20 першим кроком з перевірки роботи схеми має бути визначення, наскільки далеко можна рознести приймач і передавач. Виберіть місце, де немає повітряних потоків. Випромінювач випромінювача розмістіть на висоті 1 м над підлогою, направивши його у відкритий простір. Подайте живлення від часового джерела на приймач. Встановіть резистор R13 у положення найменшого опору, що буде відповідати максимальному посиленню. Підключіть вольтметр постійної напруги до затискачів Лів. Якщо амплітуда ультразвукових хвиль досить висока, вольтметр буде показувати напругу, що дорівнює напругі живлення. Повільно відходьте із приймачем від випромінювача передавача. З якогось місця показання вольтметра почнуть стрибати, іноді навіть падаючи до нуля. Після цього зменшіть відстань на 30-60 см, ще раз переконавшись, що пристрій працює надійно. При встановленні ультразвукової сигналізації слід дотримуватися декількох чітких установок. 1. Не розмішайте її в зоні, де кондиціонер працює в режимі нагнітання повітря. Інакше сигналізація спрацьовуватиме щоразу при його перемиканні. Як уже говорилося вище, можна так розмістити передавач і приймач, що останній сприйматиме звук, відбитий від будь-якої твердої поверхні. Це може бути стека чи двері. Одяг людини погано відбиває і, навпаки, добре поглинає ультразвук. Коли хтось перетне один із променів, сигналізація спрацює. Якщо під охороною були двері, то пристрій зреагує, коли їх відчинять. Випромінювач передавача та ультразвуковий датчик приймача розташовують на відстані не більше 5 см один від одного, при цьому пристрій здатний "помітити" людину або будь-який об'єкт за кілька сантиметрів від нього. Де б ви не встановлювали свій витвір, не забувайте про наступне: не слід налаштовуватися на максимальну чутливість і використовувати пристрій у несприятливих умовах. Пристрій сигналізації з об'єднаними приймачем та передавачем Схема наступного ультразвукового сторожа показано на рис.1. Схема незвичайна тим, що на базі однієї мікросхеми в ній зібраний генератор передавача і що вона працює як виборчий приймач відбитого сигналу. Для цього використовується мікросхема 567, що вміщає джерело сигналу і його приймач.
Познайомимося ближче, як функціонує схема, що виконує подвійну роботу. Хвилі сприймаються п'єзокерамічним датчиком, після чого посилені каскадом на транзисторі Q2 вони надходять на виведення 3 мікросхеми, причому частоті сигналу виходить в точності, що дорівнює тій, що генерує сама мікросхема. На відміну від раніше описаного пристрою в цій ситуації не важливо, наскільки частота може відхилитися від спочатку встановленої. Робоча частота визначається номіналами ланцюжка резисторів R3 та R6 та ємності конденсатора C3. Вона регулюється змінним резистором R6. При заданих номіналах деталей вона може змінюватись в межах від 8 до 25 кГц, а в кінцевому рахунку визначається п'єзодатчиками, що застосовуються. З виведення мікросхеми 5 сигнал прямокутної форми надходить на базу транзистора Q1, включеного за схемою із загальним колектором. Як навантаження цього транзистора включено ланцюжок з резистора R5 і низькоомного динаміка. Коли на вхід схеми надходить достатній по амплітуді сигнал, світлодіод горить, а клеми А і є нормально замкнені контакти. У разі, коли амплітуда сигналу знижується або зовсім відсутня, вихід схеми перетворюється на розімкнений стан. В іншому цей пристрій може бути використаний за будь-якою конфігурацією із запропонованих на рис. 3.20. Відверто кажучи, схема краще працює на високих звукових частотах, ніж ультразвукових. Останнє слово про робочу частоту говорять випромінювач і п'єзодатчик, що застосовуються у пристрої. Для тих, які вказані в списку застосовуваних деталей, частота варіюється в діапазоні від 8 до 16 кГц. Якщо вас не задовольнять такі частоти, потрібно лише підібрати іншу пару, оскільки сама схема може працювати на частотах до 25 кГц. Верхня ж межа обмежена лише можливостями мікросхеми. п'єзодатчик. У комплекті із двома запропонованими перетворювачами схема дуже добре працює на частоті 12 кГц. І не страшно, що вона чути. Адже навряд чи хтось наважиться з нею посперечатися. Та й миші, судячи з усього, віддадуть перевагу якомусь іншому місці, ніж це. Складання схеми Деталі схеми монтуються на платі з ізоляційного матеріалу, і оскільки їх не так багато, щільність монтажу не позначається на її функціонуванні. У цій конструкції не потрібно розміщувати п'єзодатчик і випромінювач поблизу самої схеми. Але тоді для кожного перетворювача бажано використовувати екрановані дроти. Цим ви уникнете виникнення зв'язку безпосередньо між виходом і входом схеми. Введення пристрою в експлуатацію. Перевіривши правильність монтажу, підключіть схему живлення. Це може бути джерело напругою 6-9 В. Повзунок резистора R6 встановіть у середнє положення, при цьому ви повинні чути писк високого тону. Встановіть випромінювач на столі або іншій підставці так, щоб перед ним був вільний простір в 3 м. Тримаючи п'єзодатчик у руках, "направте його на випромінювач. Світлодіод при цьому повинен загорітися. Відходячи з п'єзодатчиком від випромінювача, помітте місце, де світло згасне. Це означає, що ви знайшли точку максимальної чутливості. Вкажемо місця, де зручно розташувати таку сигналізацію: - через приміщення; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ M-Disc – оптичний довгожитель ▪ Місяць поступово збільшує тривалість дня на Землі ▪ Дерева допомагають із міською спекою
▪ розділ сайту Акустичні системи. Добірка статей ▪ стаття Писати треба лише тоді, коли не можеш не писати. Крилатий вислів ▪ стаття Що таке гібридні сорти зернових? Детальна відповідь ▪ стаття Кергеленська капуста. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Блискавкозахист будівель. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page