Circuito di allarme del sensore di ronzio corporeo

Il circuito di allarme rileva il segnale di ronzio di rete dal corpo di un intruso e fa scattare l'allarme. Questo accade ogni volta che un intruso tocca un potenziale elemento impostato come sensore, come il pomello della porta, o qualsiasi oggetto che deve essere protetto.

Se il circuito è collegato al pomello della porta, il circuito rimane in condizione di standby, indipendentemente da eventuali disturbi vaganti nell'aria. Non appena un intruso tocca la porta, il circuito si attiva e fa scattare l'allarme.

Questo articolo descrive alcuni sistemi di allarme che impiegano principi che li classificano come abbandonati ma non esclusivi. Inoltre, i circuiti del mondo reale che comprendono numeri e valori di tipo sono condivisi. Gli hobbisti elettronici che desiderano costruire questi circuiti possono farlo con un piccolo sforzo.

Sensore ronzio di rete

In primo luogo, osserveremo il circuito che riconosce il 'ronzio di rete' che si verifica quando un oggetto metallico viene toccato da qualcuno.

Il trasduttore può essere qualsiasi cosa, dalla porta di un armadio con oggetti di valore all'interno o la maniglia della porta in una stanza.

Modificare il circuito per adattarlo a un enorme sistema di allarme è relativamente facile, anche se qui è definito come operativo in modo indipendente.

La Figura 1 mostra uno schema a blocchi che illustra il funzionamento dell'unità.

In quasi tutti gli edifici, dove è presente il cablaggio di rete, il 'ronzio di rete' viene rilevato da qualsiasi componente costituito da un materiale conduttore.

Il corpo umano è incluso perché può rilevare in modo efficiente un segnale di ronzio grazie alle sue dimensioni sostanziali.

Nel circuito del rivelatore, il sensore metallico fissato all'ingresso deve essere piccolo e attaccato al resto del componente utilizzando un filo corto di lunghezza da 300 a 500 mm, per collegamenti più lunghi utilizzare un filo adeguatamente schermato.

Il sensore fluisce in un controllo del guadagno, che è un regolatore di volume standard con un attenuatore variabile che può essere controllato in modo che il tipico segnale di dispersione atmosferica dal sensore non attivi l'allarme.

Se il sensore viene toccato da qualcuno, il segnale ragionevolmente enorme rilevato dal loro corpo viene trasferito nel sensore, risultando così un potente segnale di ingresso che attiva l'unità.

Amplificazione

Quando il sistema viene acceso in base alla condizione in cui viene utilizzato, il livello del segnale in ingresso sarà diverso.

Sono necessari due stadi di amplificazione che seguono il sensore e un forte livello di guadagno per soddisfare il diverso livello di ingresso, che non è così forte.

Un condensatore in ciascuno degli amplificatori funziona come un filtro passa-basso. Inoltre, non è richiesto un forte feedback ad alta frequenza poiché il segnale di ingresso è la frequenza di rete vitale a 50 Hz con armoniche stabili a un paio di centinaia di Hertz.

Il rischio di falsi trigger dovuti al rilevamento di segnali in radiofrequenza può essere alleviato restringendo le frequenze più alte.

Raddrizzatore - Fermo

La sezione seguente rettifica e livella il segnale amplificato in modo da ottenere una tensione CC positiva.

Quando il sistema è in modalità stand-by, il segnale ricevuto è troppo debole a causa della caduta di tensione sui diodi nei raddrizzatori a ponte. Spesso non ci sarebbe stato alcun segnale.

Tuttavia, quando l'unità viene attivata, viene generato un segnale di uscita ancora più potente e la tensione CC sale a un livello considerevole.

Questo segnale viene utilizzato per avviare uno stadio inverter che fornisce una certa amplificazione solo perché viene creato un segnale di uscita a bassa impedenza di ampiezza maggiore.

Il segnale generato aziona l'ingresso di un circuito latch e di conseguenza viene attivato un interruttore elettronico.

L'interruttore collega l'alimentazione a un circuito generatore di allarmi che è governato da un oscillatore controllato in tensione (VCO) per alimentare l'altoparlante e un oscillatore a bassa frequenza per controllare la frequenza del VCO.

Quest'ultimo genera un segnale di uscita a dente di sega che fornisce il controllo in modo che il passo di uscita si inarchi verso l'alto fino al suo livello di picco e precipiti al passo minimo prima di risalire di nuovo.

Questo processo ciclico garantisce un segnale di allarme estremamente efficiente. Poiché il fermo è incluso nell'unità, l'allarme suona costantemente anche quando il componente non viene più attivato dal sensore.

Circuito rilevatore di ronzio

La Figura 2 descrive lo schema del circuito completo dell'allarme del sensore di ronzio nel corpo della rete.

Il sensore si collega al controllo del guadagno preimpostato RV1 e successivamente il segnale viene analizzato da due amplificatori emettitori comuni costruiti attorno a Q1 e Q2. I condensatori C4 e C6 si occupano dell'attività di filtraggio.

Inoltre, i condensatori C3 e C5 possono mostrare caratteristiche di valore basso poiché le basse frequenze sono utilizzate in questo processo.

Considerando che Q1 e Q2 funzionano a valori di corrente di collettore estremamente piccoli, possiedono un'impedenza di ingresso maggiore rispetto ai normali amplificatori a emettitore comune. Di conseguenza, i condensatori di accoppiamento sono sufficienti per l'uso pratico.

Mentre i diodi D2 e ​​D3 rettificano l'uscita da Q2, il condensatore C8 la attenua. Nel caso in cui venga prodotto un potenziale sufficientemente grande, forza Q3 a condurre in modo che la sua corrente di collettore diventi bassa.

Due porte NAND, IC1a e IC1b del dispositivo NAND quad 2 ingressi CMOS 4011BE costituiscono il circuito di chiusura.

Tuttavia, queste due porte sono collegate in una connessione in serie e funzionano come inverter tipici.

Lo stato di ritorno positivo per attivare l'operazione di blocco è fornito da R9. Il diodo D1 si assicura che il transistor Q3 possa attrarre l'ingresso del latch basso ma non riuscirebbe a spingerlo allo stato alto.

Una soluzione alternativa è possibile impiegando l'interruttore di ripristino SW1 che è collegato al lato opposto di D1.

Una volta che l'uscita del latch è attivata allo stato basso, accende Q4 che alla fine fornisce alimentazione al circuito di allarme.

Questo dipende da IC2, che è un anello ad aggancio di fase CMOS 4046BE ma in questa operazione vengono utilizzati il ​​segmento VCO e un comparatore monofase. Quest'ultimo funziona come uno stadio inverter che fornisce il segnale di uscita bifase.

Il segnale di uscita fa funzionare il risonatore ceramico X1 rispetto a un altoparlante a bobina standard.

L'operatore produce un'uscita stridente dalla corrente a bassa velocità offerta da IC2 ed è notevolmente più rumorosa del previsto.

Se necessario, l'uscita dal pin 2 di IC2 può essere migliorata e convogliata a un tipico altoparlante.

Il segnale di modulazione a dente di sega è prodotto da un oscillatore di rilassamento unigiunzione standard che deriva da Q5.

Regolazione

La configurazione del circuito di allarme del rilevatore di ronzio corporeo non è complicata. Iniziare con RV1 modificato per la sensibilità più bassa e quindi aumentare gradualmente fino a quando non viene attivato l'allarme.

Quindi, ritirati un po 'da questa impostazione e prova a ripristinare l'allarme. Se si riscontra che l'allarme si attiva di nuovo, ruotare ancora un po 'RV1 in senso inverso e riavviare nuovamente l'unità tramite l'interruttore SW1.