用于圣诞树花环的声学传感器。方案、说明

用于圣诞树花环的声学传感器。无线电电子电气工程百科全书

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在众多电子设备中，简单的声学信号传感器占有特殊的地位，由于其多功能性，这些传感器可以在日常生活中几乎无限地使用：从安全系统到自动开关或由噪声（声学）激活的更复杂设备的组件。）接触。例如，用于增加房间内噪音水平的信号设备（现在此类设备变得越来越相关）。作为一种特殊情况，声学传感器甚至可以用于魔术表演，例如，在新年树上，当说出“圣诞树，燃烧！”时。灯会自动打开。

上述装置的基础是下面介绍的电子组件。其特点是灵敏度非常高，这是由于电路中结合了VM1压电元件和具有高电流放大特性的晶体管。

（点击放大）

该节点是基于具有大静态电流传输系数的晶体管的音频放大器（AF）。 BM1 压电振膜充当传感器 - 它将声音信号转换为电振动。

晶体管VT1和VT2上的节点是根据直流放大原理建立的。尖锐的噪音、振动、胶囊附近的爆裂声或接触 BM1 胶囊将立即通过 VT1 晶体管基极电压变化 1 ... 1,2 V 反映出来。节点的灵敏度使得设备能够响应5 m 范围内出现尖锐噪音。

晶体管VT2上的第二级将信号放大到使晶体管VT3打开的电平。固定电阻R3和R4分别限制集电极电流VT2和基极电流VT3，防止这些晶体管发生故障。

电容器C1在放大器的输入和输出之间提供正反馈。电容器C2平滑电源的电压纹波。

当音频信号施加到 BM1 胶囊时，放大的电信号会馈送到电流放大器（VT3 晶体管）并将其打开。电流流过继电器 K1 的绕组，因此负载电路中的触点组（3 和 5）K1.1 闭合 1 ... 2 秒。为了延长负载的开启时间，器件中引入了氧化电容C3（图中虚线所示）。当BM1附近出现噪声时，电容器C3充电，在安静的背景声中释放能量。

连接功能

实践表明，将电容C3的电容增大到超过10μF是无效的，因为整个节点运行的稳定性会丢失——继电器关断延迟的精度会不时波动，整体灵敏度会降低。声学影响明显消失（C3 充电需要时间）。

与继电器 K1（见图）并联一个指示电路，由 HL1 LED 和限流电阻 R5 组成。该电路具有双重作用 - 通过指示灯 LED 的状态可以方便地监控继电器的功能（因为电路中没有其他电源指示灯），此外，该电路还可以防止通过继电器的反向电流浪涌K1。如果不需要，电路R5-HL1被排除在电路之外。

注意，这很重要！如果压电胶囊BM1的上端（根据电路）输出连接到集电极VT1，留下偏置电阻R1，则该电路可以变成不太敏感的节点。例如，如果 VM1 在距离节点本身 0,6 m 的软线（例如 MGTF-0,8 或 2）上执行，则这种选择是合理的。现在，该设备仍然打开继电器，并在胶囊附近发出尖锐的声音，并且连接线中的拾音器并不可怕。

基本版本（无需改动）的设备还可用作具有负载断开延迟的灵敏传感器。为此，VM1 胶囊被排除在电路之外，并且传感器触点连接到 VT1 晶体管的基极。为了稳定运行，不产生假夹杂物，连接线的长度不应超过50-70厘米。

关于细节和安装

该设备安装无误，采用可维修部件，无需调整，可全天候可靠工作。

印刷电路板尚未开发出来。该设备的元件紧凑地放置并安装在面包板上，它们的输出通过 MGTF-0,6 线段的跳线连接。使用接线端子块或任何合适的连接器可以方便地连接到电源和外围设备的开关电路。

该设备由电压为 9-12 V 的稳定电源供电。如果电源电压低于 7,5 V，继电器 K1 (TRD-9VDC-FB-CL) 将不起作用，必须更换为其他类型的继电器。低电流电磁继电器（例如 TRU-5VDC -SB-SL）或使用电子继电器（适用于 K449、KR449 系列）。该继电器也可以替换为 RM85-2011 -35-1012、BV2091 SRUH-SH-112DM、TRU-9VDC-SB-SL 等。所有这些类型的继电器均设计用于在电压高达 250 V、电流高达 3 A 的负载开关电路中工作。也可以使用家用继电器，例如 RES10、RES15 等，然而，它们被设计为在不超过 150 V 的开关电路中工作，此外，与国外同类产品相比，它们（零售购买时）要贵得多。

灵敏声波传感器接线图

在器件运行期间，我们注意到节点的灵敏度（在其他条件不变的情况下）随着电源电压的降低而增加。当电源电压增加到 14 V 以上时，设备会自励，定期打开继电器。

待机模式下消耗的电流为 3 ... 5 mA，当继电器 K1 激活时，电流增加至 35 mA。所有固定电阻器均为 MLT-0,25 类型。电容器 C1 - TKE H6 组的 KM-70 型或类似电容器。氧化物电容器 - K50-29 型。

定时电容C3（如果电路中需要安装）必须选择漏电流小的（K53-4、K52-18）。

压电胶囊 VM1 - ZP-22，但可以替换为 ZP-1、ZP-18、ZP-Z 或其他类似的。硅晶体管VT1、VT2可以是KT3107、KT502、C557系列中的任何一个。晶体管VT3 - KT815B，但您可以同时使用KT815A和KT815G。

在作者的版本中，该节点被用作安全警报综合体的组成部分。然而，它作为单独的敏感传感器也是有效的。其他耦合设备的控制电压从“A”点移除。此时，晶体管VT3上的电流放大器和继电器被排除。

作者：A.Kashkarov

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