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Allarme con sensore di pressione - 2

Allarme con sensore di pressione

Con i valori attuali dei componenti, la frequenza di taglio è intorno ad 1 Hz, il che significa che già a tale valore il guadagno scende di 3 dB, portandosi da oltre 200 volte a circa 200x0,707=141,42 volte; a 10 Hz si abbassa più o meno a 20, e a 100 Hertz a 2 volte soltanto.

Il filtro è necessario perché il circuito deve amplificare solamente i segnali prodotti dalla compressione dell’aria, che sono a bassissima frequenza (frazioni di Hz, ovvero onde subsoniche); se non ci fosse anche voci e rumori nell’ambiente potrebbero attivare il relè.

Dopo la prima amplificazione il segnale ad infrasuoni passa dal condensatore di accoppiamento C5 e giunge all’ingresso di un secondo stadio invertente, realizzato ancora con un operazionale: si tratta dell’U1b, l’altro contenuto nell’U1; questi amplifica ancora di 100 volte, e analogamente al primo incorpora un filtro passa-basso per attenuare ulteriormente i suoni ed i rumori nel campo dell’udibile, completando una catena di filtro che determina una pendenza di taglio pari a 40 dB/decade, sufficiente per rendere insensibile l’uscita ai disturbi ambientali.

Bisogna però osservare che i due operazionali hanno una configurazione un po’ particolare, perché in realtà oltre ad amplificare ed a filtrare il segnale provvedono anche a raddrizzarlo, in modo da poterlo utilizzare per eccitare un circuito a commutazione che piloterà il relè di uscita: in pratica il D3 polarizza i piedini 5 e 3 (ingresso noninvertente rispettivamente di U1a ed U1b) dandogli un riferimento di 0,6 volt, il che significa che a riposo l’uscita di ciascun elemento (piedini 7 ed 1) sta allo stesso potenziale (il guadagno in continua è unitario, dato che R2 è disaccoppiata tramite il C1, R4 è disaccoppiata dal C5, e gli operazionale sono retroazionati come semplici buffer) e che comunque in presenza di segnale può oscillare da esso a circa +V in semionda positiva, mentre in quella negativa non può scendere più di tanto, ovvero praticamente non risponde con segnali negativi.

Con gli impulsi amplificati dal transistor T1 viene caricato il condensatore C8, un elettrolitico da 220 µF che, una volta caricato a dovere, polarizza la base del T3 (un altro NPN) mandandolo in conduzione e facendo così alimentare la bobina del relè RL1: questo scatta e chiude il proprio scambio, condizione evidenziata dall’accensione del led LD1. Il relè rimane eccitato fino a quando arrivano gli impulsi dal circuito di amplificazione, cioè finché il tubo viene schiacciato e rilasciato: ad esempio se vi passano più persone, o più automobili; dopo ricade nel giro di qualche secondo, allorché il condensatore C8 non riceve più alcun impulso di carica e la sua tensione si affievolisce fino a ridursi a meno di quanto serve per polarizzare il transistor T3.

Quindi il circuito dispone di un temporizzatore fatto apposta per eccitare il relè per qualche secondo ogni volta che viene calpestato il tubo. Al relè si possono collegare diversi carichi, quali un avvisatore acustico tipo campanello funzionante a qualunque tensione compresa entro 250 Vac, oppure un cicalino piezoelettrico avente in serie una resistenza da 1 Kohm collegata a massa: in questo caso si connette il capo libero del bipolo (cicalino/resistenza) al contatto normalmente aperto (NA) dello scambio del relè, realizzando il ponticello J1 per alimentare il centrale (C).

 

 

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