Az ultrahangos betörésjelző áramkör egy elektronikus eszköz, amely ultrahanghullámokat továbbít a behatoló személy mozgásának érzékelésére. Az ultrahanghullámok eltalálják a behatolót, és a visszavert hullámokat az áramkör felveszi. Ez a visszavert hullám egy hangos riasztás aktiválására szolgál, amely figyelmezteti a tulajdonost egy behatoló vagy egy lehetséges betörő jelenlétére.

Ultrahangos betörésjelző áramkörünkben a sokoldalú LM567 fáziszárt hurkos IC-t használjuk.

Az IC fő műszaki jellemzői az alábbiakban találhatók.

Tápfeszültség tartomány 3,5 V és 8,5 V között
Bemeneti feszültség tartomány 20 mV RMS - VCC (+0,5)
Bemeneti frekvencia 1 Hz és 500 kHz között
Kimeneti áram max. 15 mA

Az IC-vel kapcsolatos további információkért tekintse meg a következő bejegyzést:

IC LM567 adatlap

Jelenlegi ultrahangos betörésjelző kialakításunkban az IC LM567 két funkciót valósít meg együtt.

Úgy működik, mint egy hang-dekódoló áramkör, amely bekapcsolja a kimenetet az LM567-hez a 3-as érintkezőnél kapcsolt meghatározott hangfrekvenciára reagálva.

“automata váltókapcsoló a generátor áramköri rajzához ”

Ezenkívül az LM567 hangjeladóként is működik, és pontosan azt a frekvencia hangot állítja elő az 5-ös lábról, amelyet a vevőfokozat fogadni és érzékelni kíván.

Ez azt jelenti, hogy az 5-ös tű egy adott frekvenciájú hangot generál, és amikor ugyanez a frekvencia visszakerül a 3-as érintkezőjére, akkor az IC bekapcsolja a 8-as kimeneti lábát. Ha bármilyen más frekvenciát észlel a 3. lábon, az IC nem válaszol, és a kimenete inaktív marad.

Ezért ez azt jelenti, hogy az 5-ös érintkezőből generálandó frekvenciakészletet pontosan a 3-as érintkezőn kell érzékelni ahhoz, hogy a kimenet aktívvá váljon. Ha a pin#5 és pin#3 frekvenciája nem egyezik, akkor a kimenet soha nem kapcsol be.

Az áramkör szenzorfokozatát csak néhány külső tranzisztorból és néhány egyéb alkatrészből lehetne megépíteni. Az áramkör adórésze a piezo hangszórót használja nagyfrekvenciás audiojel továbbítására.

A visszavert hangjelet a vevő hangszedője érzékeli, amely egy elektret mikrofon készüléket, majd a Q1 tranzisztorra küldik erősítésre. A jel erősítés után az LM567 bemenetére kerül.

Amint az ábrán látható, a piezo hangszóró és a mikrofon egységek egymástól 3-6 hüvelyk távolságra vannak elhelyezve, a cél felé nézve, amely egy esetleges behatoló lehet.

Az áramkör BEKAPCSOLJA a kimeneti riasztóeszközt, ha valami megmozdul a mikrofon és a hangszóró előtt, ami elegendő jelet tükröz vissza a mikrofonba. Az áramkör úgy konfigurálható, hogy néhány hüvelyktől több mint egy méterig terjedő tárgyakat észleljen.

Áramkör leírása

A fenti ultrahangos betörésjelző kapcsolási rajzra hivatkozva megérthetjük az áramkör működését a következő magyarázattal

C1 és R5 határozza meg az LM567 belső oszcillátor frekvenciáját. Nem mindegy, hogy mekkora a működési frekvencia tartomány, amíg 14 és 20 kHz között van.

Az elektret mikrofon érzékenysége csökken, és működési tartománya csökken, ha a frekvencia túl magasra van állítva. Az áramkör sokkal alacsonyabb frekvencián is működhet, ha nem bánja, ha hallja a folyamatosan kibocsátott magas frekvenciájú hangot.

Az 5. érintkezőnél az LM567 belső oszcillátora négyszöghullámú kimenetet generál. A Q2 emitter követőként működik, hogy elkülönítse ezt a jelet az LM567-től, és továbbítja a piezo hangszóróhoz.

Az R8 szabályozza a hangszóró kimeneti hangerejét. A Q1 közös emitteres erősítőtranzisztor arra szolgál, hogy a visszavert hangjelet olyan nagyságrendre növelje, amelynél az LM567 bemeneti áramköre képes észlelni és bekapcsolni.

Hogyan kell beállítani

Az áramkör beállítása és beállítása egyszerű.

Válassza ki a kívánt típusú és méretű bármit, amit észlelni szeretne, és helyezze közvetlenül a hangszóró és a mikrofon elé, amíg a kimeneti riasztás meg nem kezd.
Most állítsa be az R8-at az észlelési tartomány módosításához. A működési tartományt elsősorban a reflektornak választott tárgy típusa határozza meg. Például minden sík felületű tárgy jobban érzékelhető, mint a hengeres felületű.

Ez az áramkör nagyszerű elektronikai hobbi- és kutatók számára. Az R5-öt 20 Kohm-os potenciométerrel helyettesítve a működési frekvencia állítható volt. A C1 értéke is módosítható. Bármelyik komponens kisebb értéke csökkentheti a működési frekvenciát, míg a nagyobbak segítenek növelni.

A működési frekvencia kiszámítása

Amint az előzőekben kifejtettük, az ideális frekvencia az átvitelhez és az észleléshez körülbelül 14 kHz lehet. Ezt a frekvenciát C1 és R5 határozza meg.

A frekvencia kiszámításának képlete a következő:

fo = 1 / (1,1 × R1 × C1)