دارة كاشف الحركة باستخدام تأثير دوبلر

تعمل دائرة مستشعر الحركة الموضحة في المقالة باستخدام مبدأ إزاحة دوبلر ، حيث يتم اكتشاف الهدف المتحرك من خلال التردد المتغير باستمرار ، المنعكس من الجسم المتحرك.

ما هو تأثير دوبلر

ميزة واحدة رائعة للغاية للصوت هي تأثير دوبلر .

يحدث تأثير دوبلر عندما يتحرك المصدر الذي ينتج تردد الصوت بشكل مستمر. مع اقتراب مصدر الصوت المتحرك ، يبدو أن حجم الصوت يتزايد في التردد والحجم ، ومع اختفاءه ، يبدو أن تردد الصوت وحجمه يتناقصان.

في حالة عدم تحرك مصدر الصوت ، وتخطي نحو المصدر أو الابتعاد عن المصدر ، فإنك تواجه نفس تأثير دوبلر.

تعمل دائرة كاشف الحركة أعلاه باستخدام تأثير دوبلر لاكتشاف الحركة داخل منطقة محددة.

يستهدف جهاز إرسال الصوت عالي التردد (15 إلى 25 كيلو هرتز) المنطقة المحددة ، ويتم وضع محول طاقة حساس بجانب المصدر الذي يواجه نفس المسار مثل محول طاقة جهاز الإرسال.

طالما لا توجد أي حركة داخل المنطقة المستهدفة ، فإن تردد الصوت المنعكس والصوت المرسل يميلون إلى أن يكونا بنفس التردد بالضبط.

ومع ذلك، أي نوع من الحركة بالهدف يؤدي إلى تغيير بسيط في التردد يكتشفه المستقبل بسرعة ويشار إليه عبر وحدة العرض المرفقة.

كيف تعمل الدائرة

SPKR1 و SPKR2 عبارة عن محولات بيزو مقاس 27 مم ، يمكن أن يكون SPKR3 مكبر صوت صغير 8 أو سماعة رأس أو جهاز قياس فولطية التيار المتردد

بالإشارة إلى مخطط الدائرة أعلاه ، فإن IC1 (أ 567 حلقة مغلقة الطور ) تم إعداده مثل مذبذب قابل للضبط له نطاق تردد خرج من 15 إلى 25 كيلو هرتز. مقياس فرق الجهد يتم تطبيق R22 لتكييف تردد خرج المذبذب.

يتم تخزين خرج IC1 مؤقتًا بواسطة الترانزستور Q1 وتطبيقه على محول BZ1. يتم التقاط تردد الصوت المنعكس بواسطة محول الطاقة الثاني BZ2 ، الذي تم تكوينه مع مرحلة الاستقبال في الدائرة ويتم تطبيقه على قاعدة Q2.

يتم تطبيق الإخراج المعزز من خلال Q2 على IC2 (الذي يتم توصيله كخلاط مزدوج متوازن) عند الطرف 1. يتم إرسال إشارة صوتية أخرى (مستخرجة من خرج IC1) إلى IC2 عند الطرف 10.

يتم استخدام المقاوم R21 (وهو مقياس جهد 50 كيلو) مثل جهاز التحكم في توازن الناقل القابل للضبط لضمان أن إشارة المذبذب لا يتسرب إلى خرج الخلاط للرقاقة IC2 عند طرفه 6.

يتم تطبيق خرج الخلاط في الطرف 6 من IC2 عبر مرشح تمرير منخفض على مدخل IC3 (الذي تم إنشاؤه حول IC LM 386 ، مضخم صوت منخفض الجهد).

يتيح لك مكبر الصوت المناسب أو زوج من سماعات الرأس التحقق من الإخراج من IC3.

يتم استخدام مقياس الجهد R23 كعنصر تحكم في مستوى الصوت.

كيفية الاختبار والإعداد

من الناحية العملية ، لا ينبغي أن يكون هناك شيء حرج للغاية بشأن دائرة مستشعر حركة دوبلر. الحقيقة هي أن الدائرة يمكن أن تُبنى ببساطة فوق قطعة من اللوح الخشبي.

وإذا قمت ببناء هذه الوحدة على PCB جميل ونظيف (مع ضمان أن تكون جميع المكونات المتوقعة صغيرة قدر الإمكان) ، يمكنك الحصول على النتائج المرجوة بسرعة.

قد يوصى بالحفاظ على دخل جهاز الاستقبال ودائرة خرج جهاز الإرسال معزولين عن بعضهما البعض ، قدر الإمكان في تخطيط البناء ، واستخدام المقابس لجميع الدوائر المتكاملة المشار إليها.

ابدأ الاختبار عن طريق وضع محولي الطاقة BZ1 / BZ2 (SPKR1 / SPKR2) على مسافة 4 بوصات تقريبًا ، مع التركيز في نفس الاتجاه ، وبعيدًا عن أي كائنات قريبة.

اضبط المقاومات المتغيرة R21 و R22 و R23 على نقاط المركز وقم بتشغيل الطاقة في الدائرة.

إذا وجدت أن خرج جهاز الإرسال مسموع ، فقد يكون تردد المذبذب منخفضًا جدًا. في هذه الحالة ، يمكنك ضبط R22 بدقة حتى لا يمكنك الاستماع إلى التردد.

بعد ذلك ، قم بتعديل R21 حتى تحقق أقصى إخراج صامت على BZ1 (SPKR1).

بعد ذلك ، حاول تحريك يدك لأعلى ولأسفل أمام محولي الطاقة (SPKR1 / SPKR2) ، وهذا من شأنه أن يسبب تقلبًا في نغمة التردد المنخفض على السماعة (SPKR3).

كلما تحركت يدك بشكل أسرع ، يجب أن تجد تردد الصوت الناتج أعلى من ذلك بكثير. بالنسبة للأجسام المتحركة البطيئة للغاية ، قد ترغب في رؤية التأثير على مقياس تيار مستمر من نوع ملف متحرك متصل عبر خرج IC3 ، على الطرف 5.

قد ترى إبرة المقياس تتأرجح لأعلى / لأسفل على الميزان ، استجابةً لجسم بطيء الحركة يمر قبل المحولات.