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■簡易窓ガラス用防犯アラーム(圧電素子)
★概要
窓ガラスのわずかな振動を検知して大音量の警報音を発報する「窓ガラス用防犯アラーム」が各種市販されて
います。
センサーには、衝撃センサー(圧電素子)が主に使用されています。
そこで手持ちの圧電素子を用いた「簡易窓ガラス用防犯アラーム」の実験をしてみました。
<仕様>
・衝撃を検知するとブザーが鳴り、LEDが点灯します。
・衝撃の感度を調整可能とします。
・電源には単三電池2本の3Vで駆動可能とします。
★動作原理
◎衝撃の検知
圧電素子(ピエゾ素子)は、圧電体に加えられた圧電効果を利用した受動素子のことです。
:圧電体に力(衝撃)を加えると、電圧が発生(電気エネルギーが生じる)します。
:圧電体に電圧を加えると、力が発生します。
<圧電素子の概観>
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<圧電素子に衝撃を加えたときに発生する電圧波形>
圧電素子を鉛筆などで叩くと、開放電圧では100Vp-pもの高電圧を発生します。
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◎検知電圧によるブザー&LEDの駆動
SCR(Silicon Controlled Rectifier: シリコン制御整流子)を使用します。
手持ちのNEC社製のSCR(P2M)を使用しました。
※秋月電子で販売している「高感度小型サイリスタ MCR22−8」でも代用可能です。(8個200円)
※SCRは、サイリスタ (Thyristor)とも呼ばれています。
SCRは、ゲート (G) からカソード (K) へゲート電流を流すことにより、アノード (A) とカソード (K) 間を導通させる
ことが出来ます。一旦、導通するとゲート電流を切っても導通は解除されません。アノード電流を切ることにより
導通を解除することができます。
検知電圧をゲートに印加します。
印加電圧が2.5V以上であれば、アノード とカソード 間が導通状態になります。
導通状態になるとアノードに接続されたブザーが鳴り、LEDが点灯します。
<SCRの回路記号>
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<P2Mの概観>
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<P2Mのピン配置>
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<MCR22-8の概観>
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<電子ブザー(1.5Vタイプ)>
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★回路図
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★実験風景
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左側:衝撃を与える前です。(ブザーOFF、LED消灯)
右側:衝撃を与えた後です。(ブザーON、LED点灯)
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如何ですか?
ケースに収めて、窓にしっかり固定すれば、案外、実用的な「窓ガラス用防犯アラーム」ができそうですね!
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