Darbe ve Sarsıntı Sensörü

Birkaç basit elektronik parça ve biraz sabır ile işe yarayabilecek bir devre yapmak istiyoruz. İşte size elektronik darbe ve sarsıntı sensörü. Bu devre ile bir…

Birkaç basit elektronik parça ve biraz sabır ile işe yarayabilecek bir devre yapmak istiyoruz. İşte size elektronik darbe ve sarsıntı sensörü. Bu devre ile bir motosiklet alarmı, kapı pencere gibi yerlere takılarak sarsıntı duyarlılığı sayesinde bir güvenlik alarmı uygulamaları daha önce başarı ile denenmiştir. Hatta bu devre deprem dahil tüm sarsıntıları algılayabilir.

Şimdi gelelim nasıl yapacağımıza, devremizin kalbi bir bobin ve bu bobine çok yakın duran sarkaç gibi bağlanmış güçlü bir mıknatıstan oluşur. Meydana gelen bir sarsıntı veya şok dalgası sarkaç şeklinde asılı duran mıknatısı hareket ettirerek bobin uçlarında mikro seviyelerde gerilimler yaratır. Bobinin bağlı bulunduğu opamp çok hassas bir dengeye ayarlanmıştır, oluşan mikro gerilimler opamp dengesini bozar ve sonuç olarak bu küçük gerilimcikler çıkıştan besleme gerilimine yakın darbeler şeklinde gerilim demetleri olarak alınır. Çıkıştan alınan sinyal negatiftir ve mıknatısın hareketine bağlı olarak yön değiştirir bu sebepten çıkış tarafına bir diyot bağlanarak sadece darbe sırasında oluşan negatif sinyallerin değerlendirilmesi sağlanmıştır. Böylece çıkış sinyalini değerlendirmek ve işlemek daha kolay olur.

Gereken malzemeleri bulmak çok kolay bobin için sıradan bir 12 volt rölenin bobinini söküp kullanabilirsiniz hatta 400 ohm olması şart değil ama şemadaki devre 400 ohm’luk bir bobin ile denenmiştir. Bobin omajının yüksek olması hassasiyete olumlu yönde katkı yapar ancak farklı bobinlerin empedans farkı yüzünden opamp’ı dengeye getirmek zorlaşır. Önemli bir nokta da söktüğünüz röle bobininin ortasındaki çelik pimi yani nüveyi de sökün. Aksi takdirde mıknatıs çeliği çekmek isteyecek ve oluşan kuvvet neticesinde mıknatısın hareket etmesi zorlaşacaktır.

Halka şeklinde küçük bir mıknatıs bulmak için kulak içine takılarak kullanılan eski bir kulaklığın içindeki mıknatısı kullanabiliriz. Özellikle Sony marka eski walkman kulaklığının içinden gerçekten çok kuvvetli halka şeklinde mıknatıslar çıkıyor ama yok diyorsanız herhangi küçük bir mıknatısta olur. Daha sonra mıknatısa 3 – 5 cm’lik ince ama sağlam bir ip bağlıyoruz ve bobinin tam ortasına denk gelecek şekilde bobinden 3 mm yukarıya asıyoruz. Aslında dileyen kullanılan ipin uzunluğunu arttırabilir böylece devre sarsıntıya karşı daha hassas olur ama bu durumda oluşacak hava akımları da devreyi tetikleyeceğinden, hava akımlarına izin vermeyen bir muhafaza kullanılmalıdır. Ya da sensörü rüzgârın tetiklemesini isteyenler bu özellikten de faydalanabilir. Ben 3 cm’lik bir dikiş ipliği kullandım ve yan duran baskı devre delikli kartına mıknatısın çekmeyeceği bir tel ile ipe bağlı mıknatısı bir sarkaç gibi monte ettim. Amaç mıknatısı her zaman bobinin yakınında hareketli tutabilmektir, mıknatıs ve onu tutan ip bir yere takılıp kalmayacak şekilde monte edilmelidir ve tahmin edilebileceği üzere baş aşağı olma ve yan durma gibi montaj pozisyonları devrenin çalışmasını engeller. Devre dik ve sabit konumda yerleştirilmeli, öyle de kalmalıdır. Tabi bittikten sonra küçük bir plastik kutuya koymak da en güzeli.

Bobinin iki ucu A ve B olarak adlandırılmıştır. Bu iki uç yine devrenin A ve B yazan uçlarına bağlanacaktır. Bobin uçları fark etmez istediğiniz gibi bağlayın. Devrenin A, B bobin girişinde paralel bağlı 100 nano farad’lık bir kondansatör istenmeyen parazitleri filtreler. + 12 volta bağlanmış 20 mega ohm’luk direnç opamp girişini kutuplar. Geri kalan 22 kilo ohm’luk çok turlu trimpot opampı hassas dengeye getirmek için bir defalık ayarlanacaktır. Diğer trimpot 220 kilo ohm ise hassasiyet ayarında kullanılır.

Şimdi devreyi yaptıktan sonra opampı denge ayarına getirmeliyiz. Önce mıknatısı bobinden iyice uzaklaştırın. Devreyi 12 volt veya 9 volt ile besleyebilirsiniz. Ancak mutlaka regüle edilmiş filtrelenmiş temiz bir gerilim olmalı. Besleme gerilimini verdikten sonra 220k’lık hassasiyet ayarı ve 22k’lık çok turlu trimpot sıfır ohm’a kadar düşürülür. Bu durumdayken devredeki 741 opamp’ın 6 nolu çıkış bacağı ile eksi besleme gerilimi arasında + 10 volt gibi pozitif bir değer ölçülmelidir. Bu yoksa devreyi kontrol edin. Daha sonra 22k’lık çok turlu trimpot ile direnç değerini arttırmaya başlayın. Öyle bir nokta gelecek ki ölçü aletindeki pozitif gerilim kesilecektir. Bu ayarı elde ettiğiniz zaman çok turlu trimpotu artık kendi haline bırakın. Şimdi mıknatısı bobine yaklaştırın ve ölçü aletini opampın 6.bacağından sonra bağlanmış diyota değdirin bu durumda çıkış ile +12 volt pozitif besleme gerilimi arasında mıknatısın hareketleriyle uyumlu olarak besleme gerilimine yakın gerilimler olmalıdır. İsteyenler çıkış ucu ile +12 arasına 1kilo ohm’luk direnç ile bir led veya küçük bir buzzer bağlayabilirler. Ancak 741 opamp çıkışı çok zayıftır ve daha büyük yükleri süremez en iyisi pnp bir transistor beyzine 10 kilo ohm’luk bir direnç bağlayıp çıkışı kuvvetlendirmek veya 4093, 40106 gibi shmitt trigger çıkış verebilen kararlı cmos lojik entegrelerden faydalanmaktır.

Devrenin çalışmaması durumunda bağlantıları tekrar kontrol etmeliyiz. İşin ilginç yanı bu devre her opamp ile çalışmaz. UA 741 dışındaki entegre opamplar ile deneme yapılmış ancak iyi netice alınmamıştır. Hatta aynı marka 741 opamplar bile birbirlerinden farklı sonuç verdiler bu devrede kullanılan ST marka UA 741 entegresidir. Özellikle J-FET girişli LF351 gibi opamplar uygun değildir. En iyisi birkaç opamp 741 ile deneme yapabilmek için 4+4 8 bacaklı entegre soketi kullanmak olacaktır. Ayrıca empedans farkları yüzünden kullanacağınız çok turlu 22k trimpot yeterli gelmeyebilir bu durumda 220k’lık hassasiyet trimpotundan faydalanır ve ayarlama ile elde edilmesi gereken direnç değeri bulunur. Örneğin benim devremde değerin 14532 ohm çıktığını ohmmetre ile tespit ettim ve 22000 ohm çok turlu trimpot ile istediğim eşik değeri ayarladım. Ancak eşik değerine çok yakın hassas bir ayar sonucu bu devre cep telefonundan bile etkilenir hale gelir, o yüzden çok hassas ayarlar iyi değil. Çok fazla hassasiyet istemeyenler çok turlu trimpot yerine normal trimpot da kullanabilirler.

Yardımcı olması açısından birkaç fotoğraf ekled
im umarım yapacak kişilere faydası olur. Burada açıklanan sensor için uygun bir değerlendirme devresiyle kendi motosikletimde ve sokak kapısında çalışan alarm devreleri ve dükkan kapısını açarak gelen müşterileri bip bip buzzer ile haber veren birkaç uygulama var. Hayal gücünün sınırı yok gerisi size kalmış. Kolay gelsin…

Türker Koçman
ghostrider203@mynet.com