Bevægelsesdetektor kredsløb ved hjælp af Doppler-effekt

Bevægelsessensorkredsløbet forklaret i artiklen fungerer ved hjælp af doppler shift-princip, hvor det bevægelige mål detekteres gennem den konstant varierende frekvens, reflekteret fra det bevægelige objekt.

Hvad er Doppler-effekt

Et meget fascinerende træk ved lyd er Doppler-effekt .

Doppler-effekten sker, når kilden, der producerer lydfrekvensen, bevæger sig kontinuerligt. Når den bevægelige lydkilde kommer tættere på, ser lydens lydstyrke ud til at vokse i frekvens og lydstyrke, og når den forsvinder, synes lydfrekvensen og lydstyrken at være faldende.

Hvis lydens oprindelse ikke bevæger sig, og du træder mod kilden eller kommer langt fra kilden, oplever du den samme dopplereffekt.

Bevægelsesdetektor kredsløbet ovenfor fungerer ved hjælp af Doppler-effekt at detektere bevægelse inden for et bestemt område.

En højfrekvent (15 til 25 kHz) lydtransmitter er målrettet mod det specificerede område, og en følsom transducer placeres ved siden af ​​kilden, der vender mod den samme vej som transmitterens transducer.

Så længe der ikke er nogen bevægelse inden for det målrettede område, har den reflekterede lydfrekvens og den transmitterede lyd en tendens til at være med nøjagtig samme frekvens.

Imidlertid, enhver form for bevægelse af målet resulterer i en lille frekvensændring, som hurtigt detekteres af modtageren og angives over en tilsluttet displayenhed.

Sådan fungerer kredsløbet

SPKR1 OG SPKR2 ER 27 MM PIEZO TRANSDUCERS, SPKR3 KAN VÆRE EN SMÅ 8Ω HØJTTALER, HOVEDTELEFON ELLER EN AC VOLTMETER

Med henvisning til kredsløbsdiagrammet ovenfor, IC1 (a 567 faselåst sløjfe ) er opsat som en tunbar oscillator med et udgangsfrekvensområde på 15 til 25 kHz. Potentiometer R22 anvendes til at tilpasse oscillatorens udgangsfrekvens.

IC1-udgangen er bufret af transistoren Q1 og anvendes til transducer BZ1. Den reflekterede lydfrekvens fanges af den anden transducer BZ2, konfigureret med modtagerstrinnet i kredsløbet og påført basen af ​​Q2.

Det boostede output gennem Q2 påføres IC2 (som er forbundet som en dobbeltbalanceret mixer) ved pin 1. Et lydsignal (ekstraheret fra output fra IC1) sendes til IC2 ved pin 10.

Modstand R21 (som er et 50k potentiometer) anvendes som en bærer-balance kontrol, der er justerbar for at sikre, at oscillatorsignal lækker ikke ind i mixerudgangen på chip IC2 ved sin pin 6.

Mixerens output på pin 6 i IC2 påføres via et lavpasfilter på indgangen til IC3 (som er bygget op omkring IC LM 386 , lydspændingsforstærker med lav spænding).

En passende højttaler eller et par hovedtelefoner giver dig mulighed for at kontrollere output fra IC3.

Potentiometer R23 anvendes som volumenkontrol.

Sådan testes og konfigureres

Praktisk set bør intet være for kritisk over dette doppler-bevægelsessensorkredsløb. Sandheden er, at kredsløbet kunne konstrueres simpelthen over et stykke veroboard.

Og hvis du bygger denne enhed over en pæn og ren printplade (der sikrer, at alle komponentledningerne holdes så små som muligt), kan du hurtigt få de ønskede resultater.

Det kan anbefales, at du holder modtagerens input og transmitterens output kredsløb isoleret fra hinanden, så vidt muligt i konstruktionslayoutet, og bruger stikkontakter til alle de angivne IC'er.

Start testningen ved at placere de to transducere BZ1 / BZ2 (SPKR1 / SPKR2) omtrent i en afstand på 4 inches fra hinanden, fokuseret i samme retning og langt fra eventuelle nærliggende genstande.

Juster de variable modstande R21, R22 og R23 til centerpunkterne, og tænd for strømmen til kredsløbet.

Hvis du finder, at senderens output er hørbar, kan oscillatorens frekvens være blevet fastlagt meget lav. I så fald kan du finindstille R22, indtil du ikke mere kan lytte til frekvensen.

Dernæst justerer du R21, indtil du opnår den mest lydløse output på BZ1 (SPKR1).

Efter dette, prøv at bevæge din hånd opad og nedad foran de to transducere (SPKR1 / SPKR2), og dette bør forårsage en svingende lavfrekvent tone på højttaleren (SPKR3).

Når du bevæger din hånd hurtigere, skal du finde udgangslydfrekvensen meget højere. For ekstremt langsomt bevægende genstande kan det være en god idé at se effekten på en jævnstrømsmåler i bevægelig spoletype, der er forbundet over IC3-udgangen på pin 5.

Du kan muligvis se målerens nål svinge op / ned over skalaen som reaktion på den langsomt bevægende genstand, der passerer før transducerne.