振动传感器应用电路_四款压电陶瓷振动传感器报警电路

　　振动传感器应用电路

　　传感器采用“801S振动传感器”，该传感器性能比较好。极宽的震动侦测范围。无方向限制。可以用用于汽车/摩托车防盜报警器/器， 電子鎖。安防系列产品等。

　　原理图如下：（Multisim 10.1仿真通过，实际焊接测试也通过）

　　经过测试，灵敏度由R3决定取值1K~5K之间。可以根据需要自行调节。

　　当发生振动时LED1会闪烁，如果将信号输出线接入至单片机既可以实现更复杂的报警功能。

　　该原理图可以适用于“电阻式”传感器接口电路。

　　压电陶瓷振动传感器报警电路

　　一、灵敏的振动检测器

　　这种振动检测器可以用在办公室和商店的卷帘门上作防盗器。它可以灵敏地检测到如钻门等一类动作引起的振动。并接通灯泡、压电蜂鸣器等负载报警。

　　电路用 6V 直流电压供电。并采用压电陶瓷元件 PZ1 作为振动传感器。可以从有源蜂鸣器中拆出来使用。

　　附图是振动检测器电路。接通电源时，电路通过启动复位电路 C2 和 R1 使级联计数器 CD4017（IC1） 复位，结果 IC1 的 Q0 输出端③脚变高电位，这时整个电路处于闲置状态．而 LED1 发光指示电源已接通。如果有振动发生， IC1 的时钟输入端 脚便会收到来自与其相连的压电陶瓷

　　元件产生的时钟脉冲， IC1 的 Q1 至 Q9 输出端便经由连接成或门的二极管 D1 至但 D9 将信号送至驱动继电器的开关晶体管

　　T1 。使可控硅 SCR1 导通。继电器 RL1 吸合，其触点用来接通任何报警设备。短暂按下开关 S1 可是电路复位。

　　连接在 IC1 时钟输入端的稳压二极管 ZD1 和 ZD2 用来保护输入端不产生高压。为防止误触发 IC1 ，可在压电陶瓷元件两端并接一只 100nF 的电容。

　　二、帘门防盗器

　　这种高灵敏的振动检测型卷帘门防盗器可以检测周围的机械振动和声音，并立刻接通60W灯泡和发出提醒警报。此防盗器设定至守候状态后，电路自动提供15分钟的时延．以便店主有足够的时间关好卷帘门离开。

　　二进制计数器CD4060（IC1）构成定时器，提供15分钟的时延.15分钟后。电阻R3、R4和电容C2使IC1的输出Q9变高，Q9端连接的二极管D1是使时钟输入端（11）脚不起作用。Q9端的高电位可一直保持到电源断开为止。闪烁着的LED1表示IC1中的振荡器部分工作正常。

　　IC2接成单稳触发器，其复位脚④与Q9相连，因此IC2正常工作。晶体管T1放大压电传感器PZ1产生的信号．以触发单稳触发器IC2。

　　在守候状态，告警电路IC3保持在休眠状态（这时IC2的输出脚（3）为低电位）。

　　当有任何机械振动干扰压电元件时，IC2被触发，其输出变高并保持3分钟，经R9触发双向可控硅TRIAC1（BT136），使60W灯泡发光；并激活告警电路IC3，产生类似于警笛的声音。这种告警状态可保持3分钟。R11是IC3的振荡控制电阻。稳压二极管ZD1为IC3提供稳定的3.1V直流电压。

　　压电元件用一根单芯屏蔽线连接至电路，把橡皮垫圈粘在压电元件的光面，然后将垫圈面对着卷帘门固定在卷帘门门框上。这样，压电元件便可灵活地检测外部振动。

　　三、振动压力传感器

　　振动压力传感器是模拟地震仪的原理来检测振动和声音．可以检测由动物和人类运动引起的振动。

　　本电路采用压电传感器．相当于一只几 nF 容量的电容，在有电位加至其两端时它可以存储电荷．当它受到干扰时就通过 VR1 放电。

　　芯片 TLO71（IC1） 连接成差分放大器，在闲置状态下 （ 可用 VR1 调节 ） 。两个输入端的电压相等，使输出处于低电位。

　　在压电元件受到干扰时。会立即放电，改变 IC1 两个输入端的电压，其输出变高，绿色 LED1 发光 ， 触发开关晶体管 T1 ， T1 又触发单稳电路 NE555（IC2） 。 IC2 的定时周期由 R7 和 C5 决定。以图中数据约为两分钟。从 IC2 输出的高电位使 T2 导通，再使蜂鸣器 PZ1 发声， LED2 发出红光指示。

　　压电元件用胶固定在小铝盒光洁的内壁，然后将铝盒粘贴在地砖的背面．安装在保护区进口处 （ 或埋在进口处地下 ） 。

　　四、振动式防盗报警电路

　　工作原理

　　压电陶瓷片B1作为振动传感器，它紧贴房门背面固定在门锁附近。集成电路IC和功率放大三极管VT2、扬声器B2组成音响报警电路，开关管VT1向IC提供正脉冲触发信号。

　　平时，晶体三极管VT1、VT2均处于截止状态，IC不工作，扬声器B2无声，整个电路静态电流仅为3μA左右。一旦窃贼撬锁开门，就会引起房门背面固定的压电陶瓷片B1产生振动。Bl输出一个微弱的电信号，使原来截止的VT1导通，电池GBl通过VT1向IC的触发端提供一个正脉冲信号，IC受触发工作。IC工作后，其输出端输出内储“叮-咚-”声电信号，经VT2功率放大后，驱动B2发出响亮的报警声。IC每受一次触发，B2会连续发出三遍“叮-咚-”声，时间约4s。

　　电路中，VT1未设置偏流电路，目的有两个：一是利用VT1导通需B1提供大于0.65V正向电压这一特性，使电路只对强烈的撬锁振动有反应，而对一般外界其他干扰引起的轻微振动无反应，从而提高了报警器的准确性；二是大幅度降低了电路的静态电流，使电池使用时间大大延长。一般每换一次新干电池，可工作一年多。电池GB1为IC提供合适的3V工作电压，GB2主要是和GB1串联起来，将VT2工作电压提高到6V，使B2发声显著增大。

　　元器件选择

　　IC选用KD-153H型“叮咚”门铃专用集成电路。该集成电路用黑膏封装在一块24mm x 12mm的小印制板上，并给有插焊外围元器件的孔眼，安装使用很方便。KD一153H的主要参数为：工作电压范围1.3V～5V，典型值为3V，触发电流不大于40μA;当工作电压为1.5V时，实测输出电流不小于2mA，静态总电流小于0.5μA;工作温度范围-10℃～60℃。KD-153H也可用HFC1500系列集成电路中内储“叮-咚-”声的芯片来直接代替。 晶体管VT1用9015或9012、3CG21型硅PNP三极管，要求电流放大系数β》50;VT2用9013或3DG12、3DK4．型硅NPN中功率三极管，要求电流放大系数β》100。

　　BJ选用普通HTD27A-1或FT-27型压电陶瓷片，其他型号的也可代用，但片径应尽可能选择得大一些，以提高报警器触发灵敏度。B2可用8Ω／0.25W小口径动圈式扬声器。GB1和GB2分别用两节5号干电池串联（配套塑料电池架）组成。

　　制作与使用

　　由于整个报警器所用元器件很少，所以不必另行自制电路板。焊接时，按前页图所示，将晶体三极管VT1和VT2直接焊在集成电路IC的芯片基板上，然后把它和电池G1、G2一同装入体积约70mm×60mm×20mm的绝缘小盒内。焊接时应特别注意电烙铁外壳一定要良好接地，以免交流感应电压击穿IC内部CMOS电路！压电陶瓷片Bl用长约20cm的双股电线引出盒外；扬声器B2用双股软塑电线（长度视楼房距储藏室的远近确定）也引出盒外。B2可装入一个塑料香皂盒内，并事先在面板开出音孔，制成漂亮的小音箱。

　　实际应用时，按照右图所示，将压电陶瓷片B1用三颗长约1cm的木螺丝钉固定（或用强力胶粘固）在紧靠储藏室房门背面的门锁部位，注意其金属基板面应平贴房门，并将报警电路盒也固定在房门背面；扬声器盒则通过双股塑皮导线引至楼上住人房间内。这样，一旦有窃贼撬锁开门，扬声器B2就会发出响亮的“叮-咚-”报警声。如果试验用手敲打门板需较大劲才能触发电路，可对调一下B1的两根接线头，则电路触发灵敏度肯定会提高许多。