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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Sensor de vibraciones para dispositivo de seguridad. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Dispositivos de seguridad y señalización de objetos. La base del sensor es un elemento piezoeléctrico del emisor de sonido ZP-2, ZP-4 o ZP-5. La vista general del sensor (desde el lateral) se muestra en la Fig. 1a. El elemento piezoeléctrico 2 de una de las placas está soldado a la almohadilla de lámina de la placa de circuito impreso 1. El bastidor 2 está soldado a la placa superior del elemento piezoeléctrico 4 en la figura, doblado en forma de letra L desde un alambre de acero elástico con un diámetro de 0,5 mm. La vista del estante 4 a lo largo de la flecha A se muestra en la fig. 1b. Las patas y el sillín del portaequipajes deben irradiarse previamente. La consola 3 se dobla con el mismo cable y un peso 5 que pesa 10...15 g de plomo o soldadura se fija de forma segura en uno de sus extremos. Después de eso, la consola se suelda con un extremo a la placa y aproximadamente en el medio, al sillín del bastidor 4. Para evitar la separación de la placa superior del elemento piezoeléctrico, antes de soldar la consola, se dobla ligeramente para que, tras su colocación, cree una fuerza elástica de presión excesiva sobre el elemento piezoeléctrico. Las dimensiones de las partes del sensor no son fundamentales, por lo tanto, no se dan en la Fig. 1. Es necesario soldar con soldadura de bajo punto de fusión.
Las salidas del sensor son una almohadilla de aluminio, a la que se suelda un elemento piezoeléctrico, y una base de consola soldada en la placa. El tablero se fija en la superficie, cuya vibración debe controlarse. Cuando esta superficie vibra mecánicamente, aparecen varios pulsos débiles con una duración de 3 ... 15 ms en los terminales del sensor.
Para amplificar estos pulsos y darles la forma necesaria para su posterior procesamiento, la señal del sensor se alimenta a la entrada del amplificador de forma (ver diagrama en la Fig. 2). El amplificador operacional DA1 funciona en modo de ganancia máxima y el transistor VT1, en modo de conmutación. El diodo VD1 aumenta la zona muerta del transistor con su voltaje de corte. El amplificador operacional, junto con un diodo y un transistor, forman un comparador de voltaje, caracterizado por un bajo consumo de energía. El umbral para el comparador se establece mediante una resistencia de ajuste R2. Si la amplitud de la semionda negativa de la señal del sensor es menor que el voltaje a través de la resistencia R2, el transistor VT1 permanece cerrado y el voltaje de salida es cero. La excitación mecánica del sensor conduce a la aparición en la salida del modelador de varios pulsos rectangulares con una duración de 3 ... 15 ms, en amplitud adecuada para su inyección directa en un analizador digital hecho en microcircuitos CMOS. El dispositivo más simple capaz de aislar una señal útil en el contexto de falsos positivos es un contador (001 en la Fig. 2), reiniciado periódicamente en la entrada R mediante pulsos de un reloj electrónico o un generador especial. Una señal de alarma, un voltaje de alto nivel, aparecerá en la salida solo cuando el número de pulsos en la entrada del contador en el intervalo entre dos pulsos de puesta a cero adyacentes alcance un cierto número establecido por el interruptor SA1 (en la Fig. 2 está configurado en ocho ). Si no establece una solución al problema de eliminar las señales falsas, la señal del colector del transistor VT1 se puede aplicar directamente a la entrada de la unidad generadora de alarma. Como muestra la experiencia, el sensor prácticamente no responde a las señales acústicas que se propagan en el aire. Sensible principalmente a la componente normal de las vibraciones, también percibe bastante bien las perturbaciones que se encuentran en el plano del elemento piezoeléctrico, aparentemente debidas a la ocurrencia de una reacción en los puntos de unión del bastidor. Así, el sensor responde a vibraciones de orientación arbitraria. La corriente consumida por el amplificador acondicionador en modo de espera a una tensión de alimentación de 9 V no supera los -18 μA, a 5 V - 10 μA. Autor: Yu.Vinogradov, Moscú; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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