Sensor de movimiento acústico. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Seguridad y proteccion
Comentarios sobre el artículo
El funcionamiento de muchos sistemas de alarma de seguridad se basa en un principio muy simple: no debe haber movimiento en el área protegida a horas intempestivas. Para detectarlo, la habitación se “llena” de radiación, generalmente radioeléctrica o acústica. Después de reflejarse repetidamente en las paredes y objetos de la habitación, los rayos llegan al receptor. Cualquier cambio en la situación provocará una modulación de la señal recibida, que será registrada por el sensor.
Los sensores acústicos (ultrasónicos) de este tipo tienen una ventaja bastante significativa sobre los que utilizan ondas de radio: no emiten nada al "éter" y no requieren permisos para su instalación y funcionamiento. Se ofrece a los lectores una descripción de uno de estos sensores, relativamente simple y lo suficientemente sensible como para proteger una habitación de hasta 20 m2.
A diferencia de los sensores acústicos, cuyas descripciones se publicaron anteriormente en la revista "Radio" [1 - 3], el propuesto funciona según un principio ligeramente diferente, protegido por una patente [4].
Principales características técnicas
- Frecuencia de sonido, kHz ...... 10
- Potencia acústica radiada, mW, no más......5
- Tensión de alimentación (constante), V......10...16
- Consumo de energía en modo de espera, mW......120
- Dimensiones, mm......150x50x30
El circuito de salida son contactos de relé “secos”, además la activación se indica mediante el encendido del LED.
El esquema del dispositivo se muestra en la fig. una.
(haga clic para agrandar)
Un micrófono piezoeléctrico VM1.1 está conectado a la entrada del amplificador en los amplificadores operacionales DA1.2 y DA1, y un emisor de sonido piezoeléctrico BF1 está conectado a la salida. Como resultado, el amplificador recibe retroalimentación acústica a través de un volumen de gas controlado, lo que provoca autooscilaciones en el sistema. Su frecuencia depende de la respuesta en frecuencia y de fase de los elementos (principalmente el micrófono y el emisor) y de las propiedades acústicas del área protegida. La amplitud de oscilación se mantiene constante mediante un sistema AGC que consta de un detector en diodos VD2, VD3 y un amplificador en uno de los elementos del microcircuito DA2 K176LP1. Los elementos de control del AGC son transistores de efecto de campo individuales ubicados en el mismo microcircuito, cuyas secciones de fuente de drenaje están incluidas en los circuitos de retroalimentación local de las cascadas en los amplificadores operacionales DA1.1 y DA1.2.
Si algún objeto (intruso) se mueve en la zona sensible del sensor, la atenuación y el retraso de las ondas acústicas reflejadas por él cambian, lo que conduce a un cambio en la amplitud de las oscilaciones generadas por el sensor. Los circuitos R7C10 y R6C1C6 establecen las características de frecuencia del circuito AGC, necesarias para el funcionamiento estable del sensor en diversas condiciones y al mismo tiempo monitorean eficazmente los cambios en la amplitud de la señal.
El componente de voltaje alterno en la salida del amplificador AGC, causado por el movimiento, se alimenta a la entrada del comparador DA1.3. El umbral de respuesta se establece ajustando la resistencia R8. El LED HL1 está conectado a la salida del comparador a través de un amplificador de búfer que consta de dos elementos del microcircuito DD1 conectados en paralelo, que parpadea para indicar movimiento en el área protegida.
Además, la señal de las salidas de los elementos DD1.1 y DD1.2 activa un monoestable en los elementos DD1.3 y DD1.4, cuyos pulsos abren el interruptor del transistor VT2, lo que hace que funcione el relé K1. El generador de un solo disparo genera pulsos solo si la entrada 13 del elemento DD1.4 tiene un nivel lógico alto. Gracias al circuito R14C16, este nivel solo se alcanzará algún tiempo después de encender la alimentación, lo que le dará al sensor la oportunidad de entrar en estado estable sin generar alarmas.
Si los pulsos de alarma se repiten con demasiada frecuencia, el condensador C16 se descarga a través de la resistencia R16 y el diodo VD5, lo que bloquea el arranque del monovibrador y evita el funcionamiento innecesario del relé K1. Esto logra ahorros significativos en la vida útil del relé y el consumo de energía.
El estabilizador de voltaje de suministro está construido de acuerdo con un circuito algo inusual con un transistor regulador VT1 en el circuito negativo, lo que permitió reducir la cantidad de piezas en el dispositivo. El diodo VD1 protege contra polaridad incorrecta de conexión a la fuente de alimentación.
La apariencia del sensor se muestra en la Fig. 2. Se ensambla sobre una placa de circuito impreso colocada en una carcasa fabricada con material aislante, como por ejemplo poliestireno. El micrófono VM1 y el emisor BF1 se instalan en la tapa superior de la carcasa, aislados acústicamente de la carcasa y entre sí mediante arandelas de espuma de 3 mm de espesor. Cuanto mayor sea la distancia entre el emisor y el micrófono, mayor será la sensibilidad del sensor. En el diseño del autor era de 100 mm. La misma tapa tiene un orificio para el LED HL1.
Como BF1 y VM1 se utilizan los mismos transductores piezoeléctricos VUTA-1, fabricados por la empresa Alfa-Optim (Volgogrado). Es deseable reemplazarlos por otros sensibles y de mayor frecuencia, pero esto requerirá algunas modificaciones en el sensor, cambiando las características de frecuencia del circuito de autogeneración.
El sensor está equipado con condensadores de óxido K50-35, condensadores cerámicos K10-17, resistencias MLT-0,125, relé RES55A (pasaporte RS4.569.600-01). Los transistores KT361B se pueden reemplazar con KT361G, KT361E y otras estructuras pn-p de silicio de baja potencia.
Al ajustar la sensibilidad del sensor (con resistencia de recorte R8), a veces es necesario intercambiar los pines 12 y 13 del elemento DA1.3 para lograr el resultado deseado.
Literatura
- Will W. Asistente de automóvil ultrasónico. - Radio, 1996, N° 1, pág. 52-54.
- Volkov A. Sensor ultrasónico de alarma de seguridad. - Radio, 1996, N° 5, pág. 54-56.
- Koinov A. Dispositivo de seguridad ultrasónico. - Radio, 1998, N° 7, pág. 42.
- Guskov V., Guskova M. Un método para determinar cambios en el estado de un volumen lleno con un medio elástico y dispositivos (opciones) para su implementación. - Patente RF No. 2104494 MKI 6G 01D1/18, declarada el 26 de enero de 1995, publicada el 10 de febrero de 1998
Autores: V.Guskov, V.Sviridov, Samara
Ver otros artículos sección Seguridad y proteccion.
Lee y escribe útil comentarios sobre este artículo.
<< Volver
Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica:
Cuero artificial para emulación táctil.
15.04.2024
En un mundo tecnológico moderno donde la distancia se está volviendo cada vez más común, mantener la conexión y la sensación de cercanía es importante. Los recientes avances en piel artificial realizados por científicos alemanes de la Universidad del Sarre representan una nueva era en las interacciones virtuales. Investigadores alemanes de la Universidad del Sarre han desarrollado películas ultrafinas que pueden transmitir la sensación del tacto a distancia. Esta tecnología de punta brinda nuevas oportunidades de comunicación virtual, especialmente para quienes se encuentran lejos de sus seres queridos. Las películas ultrafinas desarrolladas por los investigadores, de sólo 50 micrómetros de espesor, pueden integrarse en textiles y usarse como una segunda piel. Estas películas actúan como sensores que reconocen señales táctiles de mamá o papá, y como actuadores que transmiten estos movimientos al bebé. El toque de los padres sobre la tela activa sensores que reaccionan a la presión y deforman la película ultrafina. Este ... >>
Arena para gatos Petgugu Global
15.04.2024
Cuidar a las mascotas a menudo puede ser un desafío, especialmente cuando se trata de mantener limpia la casa. Se ha presentado una nueva e interesante solución de la startup Petgugu Global, que facilitará la vida a los dueños de gatos y les ayudará a mantener su hogar perfectamente limpio y ordenado. La startup Petgugu Global ha presentado un inodoro para gatos único que puede eliminar las heces automáticamente, manteniendo su hogar limpio y fresco. Este innovador dispositivo está equipado con varios sensores inteligentes que monitorean la actividad del baño de su mascota y se activan para limpiar automáticamente después de su uso. El dispositivo se conecta al sistema de alcantarillado y garantiza una eliminación eficiente de los residuos sin necesidad de intervención del propietario. Además, el inodoro tiene una gran capacidad de almacenamiento, lo que lo hace ideal para hogares con varios gatos. El arenero para gatos Petgugu está diseñado para usarse con arena soluble en agua y ofrece una gama de arena adicional ... >>
El atractivo de los hombres cariñosos.
14.04.2024
El estereotipo de que las mujeres prefieren a los "chicos malos" está muy extendido desde hace mucho tiempo. Sin embargo, una investigación reciente realizada por científicos británicos de la Universidad de Monash ofrece una nueva perspectiva sobre este tema. Observaron cómo respondieron las mujeres a la responsabilidad emocional y la voluntad de los hombres de ayudar a los demás. Los hallazgos del estudio podrían cambiar nuestra comprensión de lo que hace que los hombres sean atractivos para las mujeres. Un estudio realizado por científicos de la Universidad de Monash arroja nuevos hallazgos sobre el atractivo de los hombres para las mujeres. En el experimento, a las mujeres se les mostraron fotografías de hombres con breves historias sobre su comportamiento en diversas situaciones, incluida su reacción ante un encuentro con un vagabundo. Algunos de los hombres ignoraron al vagabundo, mientras que otros lo ayudaron, como comprarle comida. Un estudio encontró que los hombres que mostraban empatía y amabilidad eran más atractivos para las mujeres en comparación con los hombres que mostraban empatía y amabilidad. ... >>
| Noticias aleatorias del Archivo El principio de incertidumbre en la mecánica cuántica
12.11.2014
La mecánica cuántica es la base de la física moderna del microcosmos y, a pesar de su naturaleza paradójica, funciona a la perfección en todos sus apartados conocidos. Además, de ella también se puede deducir la física clásica (como límite de la mecánica cuántica, tendiendo a cero la constante h de Planck, que determina los fenómenos cuánticos). Entonces podemos hablar de la universalidad de las leyes de la mecánica cuántica. Pero, a pesar del gran éxito, tiene un inconveniente importante. Uno de los pilares de la mecánica cuántica, el principio de incertidumbre de Heisenberg (por ejemplo, la incertidumbre en la determinación de la posición y el momento), no tiene justificación. Por supuesto, el éxito práctico es una justificación suficiente para aceptar esta regla misteriosa, pero esto no impide que los físicos busquen su explicación.
Investigadores de la Universidad del Sur de California, el renombrado teórico de cuerdas, el profesor Yitzhak Bars, y su estudiante graduado ruso Dmitry Rychkov (graduado de la Universidad Estatal de Moscú en 2005), intentaron explicar el origen del principio de incertidumbre de Heisenberg derivándolo de la teoría del campo de cuerdas. Este resultado se publica en Physics Letters.
Como saben, la teoría de cuerdas se propuso en la década de 1970 para resolver los problemas de la gravedad cuántica y el modelo estándar. El éxito de la física cuántica al describir las tres interacciones fundamentales no gravitatorias lleva a los físicos a la idea de que la interacción gravitatoria puede describirse de la misma manera. Pero, a pesar de la investigación activa durante muchas décadas, aún no se ha creado la teoría cuántica de la gravedad.
La teoría de cuerdas asume que la unidad básica de la materia es una cuerda microscópica (del orden de la longitud de Planck de 10–35 m), y no un punto, y que las posibles interacciones de la materia son fusiones o divisiones de estas cuerdas. Durante cuatro décadas, los físicos han estado trabajando en esta dirección. La teoría ha pasado por dos altibajos: revoluciones y periodos de declive. La dificultad radica en el hecho de que no existen datos experimentales sobre la teoría de cuerdas. Los experimentos a escalas tan pequeñas están actualmente más allá de las posibilidades técnicas de la ciencia. Debido a esto, varios físicos incluso consideran que la teoría de cuerdas son solo "trucos matemáticos". El trabajo de los científicos se apoya en la esperanza de crear una "teoría del todo", así como responder preguntas inaccesibles al Modelo Estándar, por ejemplo, por qué los quarks y los leptones tienen una carga eléctrica, un color y un sabor que los distinguen unos de otros. cómo determinar la constante de estructura fina a partir de la teoría 1/ 137 y otras constantes, etc.
Pero hasta ahora, los investigadores han asumido que la teoría de cuerdas se crea de acuerdo con la mecánica cuántica y solo han trabajado para usar la mecánica cuántica para probar la teoría de campos de cuerdas.
Los autores de este artículo decidieron hacer lo contrario. Después de asumir que la teoría del campo de cuerdas era correcta, la usaron para tratar de confirmar la mecánica cuántica.
En un artículo que reformula la teoría del campo de cuerdas en un lenguaje más claro, Itzhak Bars y Dmitry Rychkov han demostrado que un conjunto de principios fundamentales de la mecánica cuántica conocidos como "reglas de conmutación" (principios de incertidumbre) pueden derivarse de la geometría de fusión y división de cuerdas. Así, en lugar de aceptar las reglas de conmutación cuántica como un postulado, los autores las derivan del proceso físico de las interacciones de cuerdas.
Este resultado puede servir como argumento a favor de la "fisicalidad" de la teoría de cuerdas. Después de todo, si con su ayuda es posible explicar el origen de las leyes de la mecánica cuántica, entonces, según Yitzhak Bars, esto no solo "podrá desentrañar el misterio de dónde proviene la mecánica cuántica", sino que también abrirá la puerta. porque el reconocimiento de la teoría del campo de cuerdas, o su variante aún no desarrollada más ampliamente, llamada teoría M, es la base de toda la física.
|
Otras noticias interesantes:
▪ Los rumores sobre la desaparición de las pantallas CRT no se materializaron
▪ Portátil HP Envy dv7
▪ ¿Cómo cambia la percepción de los olores?
▪ El radiotelescopio FAST buscará exoplanetas con campo magnético
▪ operación de LED
Feed de noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica
Materiales interesantes de la Biblioteca Técnica Libre:
▪ sección del sitio Seguridad eléctrica, seguridad contra incendios. Selección de artículos
▪ artículo Sin un rey en mi cabeza. expresión popular
▪ artículo ¿Por qué la velocidad de los barcos se mide en nudos? Respuesta detallada
▪ Artículo Tepari. Leyendas, cultivo, métodos de aplicación.
▪ artículo Microcircuitos digitales. Tipos de lógica, casos. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
▪ artículo Cabezales de altavoces de banda ancha. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Deja tu comentario en este artículo:
Todos los idiomas de esta página
Hogar | Biblioteca | Artículos | Mapa del sitio | Revisiones del sitio
www.diagrama.com.ua
2000 - 2024
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese