用于安全设备的振动传感器。方案、说明

用于安全设备的振动传感器。无线电电子与电气工程百科全书

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传感器的基础是声音发射器ЗП-2、ЗП-4或ЗП-5的压电元件。传感器的一般视图（从侧面）如图 1a 所示。其中一块板的压电元件2焊接到印刷电路板1的箔片焊盘上。机架2焊接到图中压电元件4的顶板，以字母L的形式从一个直径为 0,5 mm 的弹性钢丝。机架 4 沿箭头 A 的视图如图 1 所示。 XNUMXb。必须提前辐照机架的腿和鞍座。

控制台 3 由同一根电线弯曲而成，重量为 5...10 克的铅或焊料的重物 15 牢固地固定在其一端。之后，控制台的一端焊接到电路板上，大约在中间 - 到机架 4 的鞍座。

为了避免上板与压电元件分离，在焊接中控台前，将其略微弯曲，以便在安装到位后对压电元件产生过大的压弹力。传感器部件的尺寸不是基本的，因此，它们未在图 1 中给出。必须使用低熔点焊料进行焊接。

用于安全设备的振动传感器

传感器输出是一个箔垫，压电元件焊接在箔垫上，控制台底座焊接到电路板上。板固定在表面上，必须控制其振动。当该表面机械振动时，传感器端子上会出现几个持续时间为 3 ... 15 ms 的微弱脉冲。

为了放大这些脉冲并赋予它们进一步处理所需的形状，来自传感器的信号被馈送到整形放大器的输入端（见图 2 中的图表）。运算放大器 DA1 工作在最大增益模式，晶体管 VT1 - 工作在开关模式。二极管 VD1 的截止电压增加了晶体管的死区。

运算放大器与二极管和晶体管组成电压比较器，具有低功耗的特点。比较器的阈值由微调电阻 R2 设置。如果传感器信号的负半波幅度小于电阻R2两端的电压，晶体管VT1保持闭合，输出电压为零。

传感器的机械激励导致在整形器的输出端出现几个持续时间为 3 ... 15 ms 的矩形脉冲，其幅度适合将它们直接引入在 CMOS 微电路上制成的数字分析仪中。能够在误报的背景下隔离有用信号的最简单的此类设备是计数器（图 001 中的 2），它通过电子时钟或特殊发生器的脉冲在输入 R 处定期复位。只有当计数器输入在两个相邻归零脉冲之间的间隔内的脉冲数达到开关 SA1 设置的某个数量时（在图 2 中设置为 XNUMX )。

如果不设置消除假信号问题的解决方案，则可以将来自晶体管VT1集电极的信号直接加到报警发生单元的输入端。

经验表明，传感器实际上不会响应在空气中传播的声学信号。它主要对振动的正常分量敏感，它还可以很好地感知位于压电元件平面内的扰动，这显然是由于在机架的连接点处发生了反应。因此，传感器响应任意方向的振动。在电源电压为 9 V 时，调理放大器在待机模式下消耗的电流在 18 V - 5 μA 时不超过 -10 μA。

作者：Yu.Vinogradov，莫斯科；出版：N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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