На практике, пьезоэлектрические датчики предназначенные для обнаружения различных вибраций и механических деформаций используется довольно давно. Данная схема является недорогой альтернативой использования твердотельных датчиков общего назначения.
В схеме используется стандартный пьезоэлектрический элемент для обнаружения механических ударов или вибрации в непосредственной близости.
Описание работы пьезоэлектрического датчика удара
Когда пьезоэлектрический датчик удара фиксирует механическое воздействие, он посылает электрический импульс, который запускает моностабильный мультивибратор, выход которого управляет работой сдвоенной оптопары.
В состоянии покоя, на выходе 3 моностабильного мультивибратора, построенного на таймере NE555 (DD1), находится сигнал низкого уровня. В процессе механического воздействия или вибрации, поверхность пьезоэлектрического датчика незначительно деформируется, в результате чего на его выводах появляется слабый электрический сигнал.
Далее он усиливается транзистором VT1 и подается на вход 2 таймера NE555. C исчезновением входного сигнала на выводе 2, выходной сигнал изменяется не сразу, а через определенный промежуток времени, который определяется значением резистора R4 и конденсатора C3.
Выходной сигнал с контакта 3 DD1 подается на входные выводы 2 и 3 сдвоенной оптопары U1, которая выпускается в классической восьми-контактной версии (TLP621-2). Когда на выходе 3 DD1 находится низкий уровень, то активен первый светодиод (контакты 1 и 2) который своим свечением открывает фототранзистор (контакты 7 и 8). После смены состояния на выходе 3 на высокий уровень, первый светодиод гаснет, а второй становится активным (контакты 3 и 4), который активирует второй фототранзистор.
В результате такого процесса получается полупроводниковый двухрежимный переключатель (нормально-замкнутыми и нормально-разомкнутыми контактами). В некоторых случаях, возможно, потребуется изменить значения резисторов R5 и R6 для оптимального переключения U1. Пьезоэлектрический датчик соединяется со схемой при помощи короткого экранированного кабеля. К охраняемому объекту он может быть легко подключен, например, с помощью клея.
Источник electronicdesign.com
