Bevegelsessensorkretsen forklart i artikkelen fungerer ved å bruke doppler shift-prinsipp, der det bevegelige målet oppdages gjennom den kontinuerlig varierende frekvensen, reflektert fra det bevegelige objektet.
Hva er Doppler-effekt
Et veldig fascinerende trekk ved lyd er Doppler effekten .
Doppler-effekten skjer når kilden som produserer lydfrekvensen beveger seg kontinuerlig. Når den bevegelige lydkilden kommer nærmere, ser lydens volum ut til å øke i frekvens og volum, og når den forsvinner, ser det ut til at lydfrekvensen og volumet synker.
Hvis lydopprinnelsen ikke beveger seg, og du går mot kilden eller kommer langt fra kilden, opplever du den samme dopplereffekten.
Bevegelsesdetektorkretsen ovenfor fungerer ved å bruke Doppler effekten for å oppdage bevegelse innenfor et spesifisert område.
En høyfrekvent (15 til 25 kHz) lydsender er rettet mot det spesifiserte området, og en sensitiv svinger blir plassert ved siden av kilden som vender mot samme bane som senderens svinger.
Så lenge det ikke er noen bevegelse i det målrettede området, har den reflekterte lydfrekvensen og den overførte lyden en tendens til å være med nøyaktig samme frekvens.
Men, noen form for bevegelse av målet resulterer i en liten frekvensendring som raskt oppdages av mottakeren, og indikeres over en tilkoblet skjermenhet.
Hvordan kretsen fungerer
SPKR1 OG SPKR2 ER 27 MM PIEZO-TRANSDUCERS, SPKR3 KAN VÆRE EN LITEN 8Ω HØYTTALER, HODETELEFON ELLER EN AC VOLTMETER
Med henvisning til kretsskjemaet ovenfor, IC1 (a 567 faselåst sløyfe ) er satt opp som en avstemmelig oscillator med et utgangsfrekvensområde på 15 til 25 kHz. Potensiometer R22 brukes for å tilpasse oscillatorens utgangsfrekvens.
IC1-utgangen er bufret av transistoren Q1 og påført svinger BZ1. Den reflekterte lydfrekvensen blir fanget opp av den andre svingeren BZ2, konfigurert med mottakerstrinnet i kretsen og påført basen til Q2.
Den forsterkede utgangen gjennom Q2 påføres IC2 (som er koblet til som en dobbel balansert mikser) ved stift 1. Ett lydsignal til (hentet fra utgangen fra IC1) sendes til IC2 ved stift 10.
Motstand R21 (som er et 50k potensiometer) brukes som en bærer-balansekontroll som er justerbar for å sikre at oscillatorsignal lekker ikke inn i mikserutgangen til brikke IC2 ved pin 6.
Mixerens utgang på pin 6 i IC2 påføres via et lavpasfilter på inngangen til IC3 (som er bygget rundt IC LM 386 , lavspent lydforsterker).
En passende høyttaler eller et par hodetelefoner gjør det mulig å sjekke utgangen fra IC3.
Potensiometer R23 brukes som volumkontroll.
Hvordan teste og sette opp
Praktisk talt skal ingenting være for kritisk til denne dopplerbevegelsessensorkretsen. Sannheten er at kretsen kan bygges bare over et stykke veroboard.
Og hvis du bygger denne enheten over en fin og ren PCB (sørger for at alle ledningene til komponentene holdes så små som mulig), kan du raskt få de ønskede resultatene.
Det kan anbefales at du holder mottakerens inngang og senderens utgangskretser isolert fra hverandre, så langt som mulig i konstruksjonsoppsettet, og bruker stikkontakter for alle de angitte IC-ene.
Begynn testen ved å plassere de to transduserne BZ1 / BZ2 (SPKR1 / SPKR2) omtrent i en avstand på 4 inches fra hverandre, fokusert i samme retning og langt fra gjenstander i nærheten.
Juster de variable motstandene R21, R22 og R23 til midtpunktene og slå PÅ strømmen til kretsen.
Hvis du synes at senderens utgang er hørbar, kan oscillatorens frekvens ha blitt løst veldig lavt. I så fall kan du finjustere R22 til du ikke lenger kan lytte til frekvensen.
Deretter justerer du R21 til du oppnår mest lydløs utgang på BZ1 (SPKR1).
Etter dette, prøv å bevege hånden oppover og nedover foran de to transduserne (SPKR1 / SPKR2), og dette bør føre til en svingende lavfrekvent tone på høyttaleren (SPKR3).
Når du beveger hånden raskere, bør du finne at lydfrekvensen på utgangen blir så mye høyere. For ekstremt sakte bevegelige gjenstander, kan det være lurt å se effekten på en likestrømsmåler i bevegelig spoletype som er koblet over IC3-utgangen, på pin 5.
Du kan se målerens nål svinge opp / ned over skalaen, som svar på den sakte bevegelige gjenstanden som passerer før transduserne.
Forrige: 4 effektive PWM-forsterkerkretser forklart Neste: Ceiling LED Lamp Driver Circuit
