Jednoduchý obvod alarmu ultrazvukového zvukového senzoru využívající operační zesilovač

Tento článek pojednává o jednoduchém poplachovém obvodu ultrazvukového zvukového senzoru, který lze vhodně nastavit pro detekci zvukových tlaků výrazně nad normální poslechovou kapacitu člověka, která se může pohybovat od 20 kHz a více.

Ultrazvukový koncept

Ultrazvuk nebo ultrazvukové zvukové vlny byly pravděpodobně vynalezeny ještě předtím, než lidé na této planetě existovali, několika živočišnými druhy, jako jsou netopýři, delfíni a podobní další tvorové. Ty se v zásadě používají k lokalizaci vzdálených předmětů, které by mohly být potenciální kořistí těchto zvířat.

Signály jsou vydávány vibrujícími speciálními orgány přítomnými u těchto zvířat, které se odrážejí zpět od potenciální kořisti vpředu, a tak je tvor schopen lokalizovat kořist soudě podle jejího přesného umístění prostřednictvím odražených vln a je schopen je lovit.

Lidé mohli objevit ultrazvuk docela pozdě, ale přesto zde budeme studovat, jak lze vyrobit jednoduchý ultrazvukový detektor a použít jej k detekci těchto vysokofrekvenčních signálů, které jsou pro normální lidské ucho neslyšitelné.

Kruhový diagram

Obrázek výše ukazuje jednoduchý obvod alarmu ultrazvukového zvukového senzoru založený na IC 741.

Zde použitým detekčním zařízením je běžný elektretový kondenzátorový mikrofon. Mikrofonní vstup je přiváděn na invertující vstup IC pinu # 2.

Jak to funguje

Kolík č. 3 integrovaného obvodu je vhodně sevřen na vhodně zvolené referenční napětí vzhledem ke kolíku č. 2 integrovaného obvodu.

Odkaz zpětné vazby lze také vidět prostřednictvím přednastavení 1M na výstupu a invertujícím vstupu IC. Díky tomuto zpětnovazebnímu spojení pracuje IC jako vysoce citlivý invertující zesilovač.

MIC je tedy nastaven tak, aby detekoval ultrazvukové pulsy, které by mohly být přirozeně vyzařovány z jakéhokoli relevantního zdroje, například když je zapnutý elektronický přístroj, jako je TV, DVD přehrávač atd., Nebo je snímán mobilní hovor v okolí. Zapalování automobilu může také způsobit spuštění obvodu alarmem.

Zisk detekce nebo rozsah citlivosti obvodu lze nastavit úpravou zobrazené předvolby 1M.

Když mikrofon snímá vysokofrekvenční zvuk v ultrazvukovém rozsahu, vede k vysokému logickému impulzu generovanému na pinu # 6 IC, který je vhodně dimenzován a usměrněn výstupní konfigurací sestávající ze spojovacího kondenzátoru řady 470nF a asociovaná dioda, odpor, konstrukce kondenzátorového filtru.

Vysoká logika může být použita jako vstup do obvodu MCU nebo jednoduše k řízení stupně budiče relé.