Circuito detector de movimiento con efecto Doppler

El circuito del sensor de movimiento explicado en el artículo funciona mediante el principio de desplazamiento Doppler, en el que el objetivo en movimiento se detecta a través de la frecuencia que varía continuamente, reflejada por el objeto en movimiento.

¿Qué es el efecto Doppler?

Una característica muy fascinante del sonido es la efecto Doppler .

El efecto Doppler ocurre cuando la fuente que produce la frecuencia del sonido se mueve continuamente. A medida que se acerca la fuente de sonido en movimiento, el volumen del sonido parece estar aumentando en frecuencia y volumen y, a medida que desaparece, la frecuencia y el volumen del sonido parecen estar disminuyendo.

En caso de que el origen del sonido no se mueva y se acerque a la fuente o se aleje de la fuente, experimentará el mismo efecto Doppler.

El circuito detector de movimiento de arriba funciona utilizando el efecto Doppler para detectar movimiento dentro de un área específica.

Se apunta un transmisor de sonido de alta frecuencia (15 a 25 kHz) a la región especificada y se coloca un transductor sensible al lado de la fuente que mira hacia la misma ruta que el transductor del transmisor.

Siempre que no haya ningún movimiento dentro de la región objetivo, la frecuencia del sonido reflejado y el sonido transmitido tienden a tener exactamente la misma frecuencia.

Sin embargo, cualquier tipo de movimiento por el objetivo da como resultado un pequeño cambio de frecuencia que es rápidamente detectado por el receptor y se indica sobre una unidad de visualización adjunta.

Cómo funciona el circuito

SPKR1 Y SPKR2 SON TRANSDUCTORES PIEZO DE 27 MM, SPKR3 PUEDE SER UN PEQUEÑO ALTAVOZ DE 8Ω, AURICULARES O UN VOLTÍMETRO DE CA

Refiriéndose al diagrama de circuito anterior, IC1 (un 567 bucle de bloqueo de fase ) está configurado como un oscilador sintonizable con un rango de frecuencia de salida de 15 a 25 kHz. Potenciómetro Se aplica R22 para adaptar la frecuencia de salida del oscilador.

La salida IC1 está protegida por el transistor Q1 y se aplica a transductor BZ1. La frecuencia del sonido reflejada es captada por el segundo transductor BZ2, configurado con la etapa receptora del circuito y aplicado a la base de Q2.

La salida reforzada a través de Q2 se aplica a IC2 (que está conectado como un mezclador balanceado doble) en el pin 1. Una señal de sonido más (extraída de la salida de IC1) se envía a IC2 en el pin 10.

La resistencia R21 (que es un potenciómetro de 50k) se emplea como un control de balance de portadora que es ajustable para asegurar que el señal del oscilador no se filtra en la salida del mezclador del chip IC2 en su pin 6.

La salida del mezclador en el pin 6 de IC2 se aplica a través de un filtro de paso bajo en la entrada de IC3 (que se construye alrededor del IC LM 386 , amplificador de potencia de audio de bajo voltaje).

Un altavoz o unos auriculares adecuados le permiten comprobar la salida del IC3.

El potenciómetro R23 se emplea como control de volumen.

Cómo probar y configurar

Prácticamente, nada debería ser demasiado crítico sobre este circuito de sensor de movimiento Doppler. La verdad es que el circuito podría construirse simplemente sobre una pieza de veroboard.

Y si construye esta unidad sobre una PCB agradable y limpia (asegurándose de que todos los cables de los componentes se mantengan lo más pequeños posible), puede obtener rápidamente los resultados deseados.

Podría recomendarse que mantenga la entrada del receptor y los circuitos de salida del transmisor aislados entre sí, en la medida de lo posible en el diseño de construcción, y utilice enchufes para todos los circuitos integrados indicados.

Comience la prueba colocando los dos transductores BZ1 / BZ2 (SPKR1 / SPKR2) aproximadamente a una distancia de 4 pulgadas de distancia, enfocados en la misma dirección y lejos de cualquier objeto cercano.

Ajuste las resistencias variables R21, R22 y R23 a los puntos centrales y encienda la alimentación del circuito.

Si encuentra que la salida del transmisor es audible, es posible que la frecuencia del oscilador se haya fijado muy baja. En ese caso, puede ajustar el R22 hasta que ya no pueda escuchar más la frecuencia.

A continuación, modifique R21 hasta lograr la salida más silenciosa en BZ1 (SPKR1).

Después de esto, intente mover su mano hacia arriba y hacia abajo frente a los dos transductores (SPKR1 / SPKR2), y esto debería causar un tono de baja frecuencia fluctuante en el altavoz (SPKR3).

A medida que mueva la mano más rápido, debería encontrar que la frecuencia del sonido de salida aumenta mucho más. Para objetos de movimiento extremadamente lento, es posible que desee ver el efecto en un medidor de CC de tipo bobina móvil conectado a través de la salida IC3, en el pin 5.

Es posible que vea que la aguja del medidor fluctúa hacia arriba o hacia abajo sobre la escala, en respuesta al objeto que se mueve lentamente que pasa por delante de los transductores.