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如何使用多普勒效應的運動檢測器電路

發(fā)布時間:2020-11-09 責任編輯:wenwei

【導讀】當產(chǎn)生聲音的聲源連續(xù)移動時,就會發(fā)生多普勒效應。隨著移動聲源的靠近,聲音似乎在頻率和音量上都在增加。隨著它的消失,聲音的頻率和音量也會逐漸下降。
 
本文介紹了運動傳感器電路的工作原理,來檢測目標物體的移動。
 
什么是多普勒效應
 
當產(chǎn)生聲音的聲源連續(xù)移動時,就會發(fā)生多普勒效應。隨著移動聲源的靠近,聲音似乎在頻率和音量上都在增加。隨著它的消失,聲音的頻率和音量也會逐漸下降。
 
如果聲源沒有移動,但是您走向音源或遠離音源,您同樣會感受到多普勒效應帶來的效果。
 
運動檢測器電路通過使用多普勒效應來檢測指定區(qū)域內(nèi)的運動來工作。
 
高頻(15至25 kHz)聲音發(fā)射器對準指定區(qū)域,并且檢測聲音的換能器放置在聲源旁邊,面向與發(fā)射器換能器相同的路徑。
 
只要目標區(qū)域內(nèi)沒有發(fā)生聲源的移動,反射的聲音和透射的聲音往往具有完全相同的頻率。
 
但是,目標的任何類型的移動都會導致較小的頻率變化,該頻率變化會被接收器快速檢測到并顯示在所連接的顯示單元上。
 
電路如何運作
 
如何使用多普勒效應的運動檢測器電路
 
SPKR1和SPKR2是27Ω揚聲器,SPKR3可以是小型8Ω揚聲器,耳機或交流電壓表
 
參考上面的電路圖,IC1(567鎖相環(huán))的設置類似于可調振蕩器,其輸出頻率范圍為15至25 kHz。電位器R22用于調整振蕩器的輸出頻率。
 
IC1的輸出由晶體管Q1緩沖并施加到換能器BZ1。反射的聲頻由第二換能器BZ2捕獲,并與電路的接收器一起配置并應用于Q2的基極。
 
通過Q2的輸出在引腳1處施加到IC2(類似于雙平衡混頻器連接)。另一個聲音信號(從IC1的輸出中提?。┰谝_10處發(fā)送到IC2。
 
電阻R21(50k電位器)的使用類似于載波平衡控制,該電阻值可調節(jié)以確保振蕩器的信號不會泄漏到其引腳6的芯片IC2的混頻器輸出中。
 
混頻器在IC2的引腳6上的輸出通過低通濾波器施加在IC3的輸入上(該輸入圍繞IC LM 386低壓音頻功率放大器構建)。
 
利用合適的揚聲器或耳機可以有效檢查IC3的輸出。
 
電位器R23用作音量控制。
 
如何測試和設置
 
實際上,對于這種多普勒運動傳感器電路,沒有特別需要注意的事項。事實是,電路可以簡單地在一塊Veroboard上構建。
 
而且,如果您在一個PCB上構建此單元(確保將所有組件的引線都保持盡可能小),則可以快速獲得所需的結果。
 
建議您在結構布局中盡可能使接收器的輸入和發(fā)射器的輸出電路相互隔離,并為所有指示的IC使用插座。
 
通過將兩個換能器BZ1 / BZ2(SPKR1 / SPKR2)放置在大約4英寸的距離處,以相同的方向聚焦并且遠離任何附近物體的位置開始測試。
 
將可變電阻器R21,R22和R23調整到中心點,然后接通電路的電源。
 
如果發(fā)現(xiàn)發(fā)送器的輸出通過轉換器后是可被人耳聽見的,則說明振蕩器的頻率可能已經(jīng)被固定得很低了。在這種情況下,您可以微調R22,直到無法再收聽該頻率為止。
 
接下來,調整R21,直到在BZ1(SPKR1)上獲得穩(wěn)定的輸出。
 
 
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