Obvod pohybového detektora využívajúci Dopplerov efekt

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Obvod snímača pohybu vysvetlený v článku funguje pomocou princípu dopplerovského posuvu, pri ktorom je pohyblivý cieľ detegovaný prostredníctvom plynulo sa meniacej frekvencie, odrážajúcej sa od pohybujúceho sa objektu.

Čo je Dopplerov jav

Jedna veľmi fascinujúca vlastnosť zvuku je Dopplerov jav .



Dopplerov jav sa stane, keď sa zdroj, ktorý vytvára zvukovú frekvenciu, pohybuje nepretržite. Keď sa zdroj pohybujúceho sa zvuku priblíži, zdá sa, že hlasitosť a hlasitosť zvuku rastú a ako náhle odchádza, zdá sa, že zvuková frekvencia a hlasitosť klesá.

V prípade, že sa pôvod zvuku nepohybuje a vy kráčate smerom k zdroju alebo sa vzdialite od zdroja, môžete zažiť ten istý Dopplerov efekt.



Vyššie uvedený obvod detektora pohybu funguje pomocou Dopplerov jav na detekciu pohybu v stanovenej oblasti.

Vysokofrekvenčný (15 až 25 kHz) zvukový vysielač je zameraný na zadanú oblasť a citlivý prevodník je umiestnený vedľa zdroja otočeného rovnakou cestou ako prevodník vysielača.

Pokiaľ v cieľovej oblasti nie je žiadny pohyb, frekvencia odrazeného zvuku a prenášaný zvuk majú tendenciu byť s úplne rovnakou frekvenciou.

Avšak akýkoľvek druh pohybu výsledkom cieľa je malá zmena frekvencie, ktorá je prijímačom rýchlo detekovaná a indikovaná cez pripojenú zobrazovaciu jednotku.

Ako funguje obvod

obvod snímača pohybu využívajúci dopplerovský jav

SPKR1 A SPKR2 SÚ PREVODNÍKY PIEZO 27 MM, SPKR3 MÔŽE BYŤ MALÝ 8Ω REPRODUKTOR, SLÚCHADLÁ ALEBO NAPÁJAČ.

Podľa schémy zapojenia vyššie, IC1 (a 567 slučky fázového zámku ) je nastavený ako laditeľný oscilátor s výstupným frekvenčným rozsahom 15 až 25 kHz. Potenciometer R22 sa používa na prispôsobenie výstupnej frekvencie oscilátora.

Výstup IC1 je tlmený tranzistorom Q1 a privedený na prevodník BZ1. Odrazená frekvencia zvuku je zachytená druhým meničom BZ2, nakonfigurovaným s prijímacím stupňom obvodu a aplikovaným na základňu Q2.

Zosilnený výstup cez Q2 sa aplikuje na IC2 (ktorý je pripojený ako dvojitý vyvážený zmiešavač) na pin 1. Jeden ďalší zvukový signál (extrahovaný z výstupu IC1) sa vyšle na IC2 na pin 10.

Rezistor R21 (čo je 50k potenciometer) sa používa ako ovládač vyváženia nosiča, ktorý je nastaviteľný, aby sa zabezpečilo, že signál oscilátora nepreteká do výstupu mixéra čipu IC2 na jeho kolíku 6.

Výstup mixéra na pin 6 IC2 sa aplikuje cez low-pass filter na vstup IC3 (ktorý je postavený okolo IC LM 386 , nízkonapäťový zvukový výkonový zosilňovač).

Vhodný reproduktor alebo dvojica slúchadiel vám umožní skontrolovať výstup z IC3.

Ako regulátor hlasitosti sa používa potenciometer R23.

Ako testovať a nastavovať

Prakticky by v tomto dopplerovskom obvode snímača pohybu nemalo byť nič kritické. Pravdou je, že okruh by sa dal zostrojiť jednoducho cez kus veroboardu.

A ak postavíte túto jednotku na peknom a čistom PCB (zaistíte, aby všetky vodiče komponentov boli čo najmenšie), môžete rýchlo dosiahnuť požadované výsledky.

Možno odporučiť, aby ste vstupné údaje prijímača a výstupné obvody vysielača udržiavali čo najviac izolované od seba, pokiaľ je to možné v konštrukčnom usporiadaní, a aby ste pre všetky uvedené integrované obvody používali zásuvky.

Testovanie začnite umiestnením dvoch prevodníkov BZ1 / BZ2 (SPKR1 / SPKR2) približne vo vzdialenosti 4 palce od seba, zameraných rovnakým smerom a ďaleko od akýchkoľvek blízkych objektov.

Nastaviť variabilné odpory R21, R22 a R23 na stredové body a zapnúť napájanie obvodu.

Ak zistíte, že výstup vysielača je počuteľný, frekvencia oscilátora mohla byť fixovaná veľmi nízko. V takom prípade môžete jemne doladiť R22, kým prestanete počúvať frekvenciu.

Ďalej dolaďte R21, kým nedosiahnete najtichší výstup na BZ1 (SPKR1).

Potom skúste pohybovať rukou hore a dole pred dvoma meničmi (SPKR1 / SPKR2), čo by malo spôsobiť kolísavý nízkofrekvenčný tón reproduktora (SPKR3).

Keď budete rýchlejšie hýbať rukou, mali by ste zistiť, že výstupná zvuková frekvencia je oveľa vyššia. Pre extrémne pomaly sa pohybujúce objekty môžete vidieť efekt na DC merači s pohyblivou cievkou pripojenom cez výstup IC3 na kolíku 5.

Môžete vidieť, že ihla prístroja kolíše hore / dole po stupnici v reakcii na to, že pomaly sa pohybujúci objekt prechádza pred meničmi.




Dvojica: Vysvetlenie 4 efektívnych obvodov zosilňovača PWM Ďalej: Obvod vodiča stropnej LED žiarovky