Сайт радиолюбителей Республики Коми.
Датчик колебаний кузова.
На главнуюГлавная

В данной статье описан вариант датчика колебаний, пригодного для совместной работы с цифровыми автомобильными сторожевыми устройствами. Благодаря своим высоким характеристикам подобные датчики весьма популярны у автолюбителей. Предлагаемый датчик колебаний кузова предназначен для работы в автомобильном устройстве охранной сигнализации. Он обладает рядом преимуществ по сравнению с опубликованным в литературе [1] и некоторыми промышленными образцами, которыми комплектуются противоугонные устройства.

Датчик формирует импульсный выходной сигнал, может работать в широком интервале напряжения питания (5...15В с соответственным уровнем выходного напряжения) без существенных изменений основных характеристик. Он имеет высокую чувствительность к колебаниям при отсутствии триггерного эффекта, стабильность выходного напряжения в дежурном режиме, содержит минимальное число элементов.

Выходное напряжение датчика может принимать значения, соответствующие принятым логическим уровням распространенных цифровых микросхем. Значит, может быть легко встроен в любую охранную систему. Потребляемый ток устройства не превышает 1,5 мА при напряжении питания 5В.

В качестве собственно датчика т.е. чувствительного элемента, преобразующего механические колебания в электрические сигналы, использован, как и в упомянутой статье, незначительно переделанный малогабаритный микроамперметр М476/1 от кассетных магнитофонов. Когда чувствительный элемент неподвижен, напряжение на его выходе равно нулю. Даже при незначительном толчке его подвижная система начинает колебаться, и на выходе появляется напряжение, по форме близкое к синусоидальному.

Рис.1.

Принципиальная схема приведена на рис.1. Усилитель—преобразователь электрического сигнала чувствительного элемента собран на компараторе DA1. Конденсатор С2 предотвращает высокочастотное возбуждение компаратора при его переключении. Выбор для усиления сигнала компаратора, а не традиционного операционного усилителя определил все основные преимущества описываемого узла. Большой коэффициент усиления компаратора (не менее 150 000) позволяет добиться высокой чувствительности датчика в целом во всем интервале питающего напряжения, а выходная ступень компаратора с "открытым коллектором" упрощает сопряжение его с любыми цифровыми микросхемами.

Чувствительность датчика можно регулировать балансировочным подстроечным резистором R3, изменяя напряжение смещения "нуля", приведенного к входу. Максимальной чувствительности датчика добиваются сведением напряжения смещения "нуля" компаратора к минимуму. В этом случае даже при отсутствии колебаний подвижной системы микроамперметра из-за воздействия шумов на входе компаратора, незначительных флуктуации напряжения питания и температуры происходят хаотические переключения компаратора.

Рис.2.

Для получения устойчивого выходного сигнала при практически максимальной чувствительности датчика достаточно незначительно (на угол 5... 10°) сдвинуть движок резистора R3 в ту или иную сторону от найденного максимума чувствительности. Направление сдвига определяет знак напряжения смещения нуля, а значит, и характер выходного сигнала с импульсами высокого уровня или низкого - рис. 2. При большем сдвиге чувствительность заметно снижается.

Детали

Для изготовления чувствительного элемента корпус микроамперметра вскрывают по склейке острым лезвием ножа. На конец стрелки надевают и аккуратно обжимают плоскогубцами небольшой груз — отрезок трубчатого припоя длиной 3...5 мм и диаметром 3 мм; флюс из канала груза предварительно удаляют. При качании груз не должен задевать за шкалу. На концы шкалы нужно наклеить демпферы-ограничители размаха подвижной системы. Они представляют собой кубики размерами 5x5x5 мм, вырезанные из мягкого поролона. После этого микроамперметр собирают, корпус склеивают и высушивают.

Если датчик используют для охраны автомобиля, то чувствительный элемент крепят так, чтобы ось качания стрелки была расположена вдоль автомобиля. Стрелка с грузом во всех случаях применения должна быть направлена вниз. Чувствительный элемент монтируют на одной плате с остальными элементами узла. Если датчик будет работать^ чувствительностью, близкой к предельной, плату придется разместить в металлической экранирующей коробке.

Настройка

Налаживание устройства заключается в установке требуемой чувствительности резистором R3.

С. Тимофеев

Литература:

1. А. Цедик "Цифровое сторожевое устройство" - Радио, 1992, № 2, 3, с. 25-27

На главнуюГлавная
Rambler's Top100 Rambler's Top100 Рейтинг ресурсов УралWeb
Hosted by uCoz