Rl = 270ohms R2 = 5,1 Kohms -1%
R3-R4 = 1 Mégohm RS = 100 Kohms R6 à R9 = 1 Kohm
RlO 100 Kohm ajustable Rll 47 Kohms ajustable Rl2 1 Mégohm ajustable Rl3 47Kohms
Rl4 2,2 Kohms RX= voirtexte Cl= 10J.IF 16V élee.
C2-C4 = 100 nF multicouche C3 = 100 nF pol.
CS= 100J.IF 16V élee.
C6 = 3,3,J.IF élee.
C7 = 4,7 J.iF élee.
CX= 150 nF pol. (voir texte) Dl= 1N4148
D2= 1N4007 Tl = FET BF245A T2 = BC337 DLl=LED Ul= 78L08 U2= LF351 U3= LM324
]1 = prise RCA femelle RLl = relais 12V
Cosses pour circuit imprimé Capteur MK3760S monté Circuit impriméMK3760 Support 8 broches Support 16 broches
sous-marins, en réalisant ainsi des alarmes d'approche d'em-barcations à moteur si vous te-nez à assurer la tranquillité de votre île déserte ! Une autre application purement expéri-mentale mais très intéressan-te consisintéressan-te en l'écouintéressan-te de l'ac-tivité sismique (bruits à basse fréquence de 100 à 300Hz) produite avant l'arrivée de tremblements de terre et pour étudier les vibrations émises par les fractures de la croûte terrestre par exemple. Avant d'analyser la descrip-tion du schéma électrique de la platine MK3760, abordons brièvement la description du capteur MK3760S.
Ce capteur a été mis au point après de nombreuses expé-riences en collaboration avec des chercheurs en sismolo-gie. La participation à divers projets de ce domaine nous a permis d'accéder à une maîtri-se des systèmes de calcul par ordinateur et s'est traduite par
Capteur MK 3670/S
Fig.2 Reproduction du circuit imprimé à l'échelle 1 vu côté cuivre.
une modélisation optimale de ce système tout en préservant une grande simplicité de fa-brication. La structure du cap-teur est très robuste. Très sensible aux chocs violents qui sont principalement à mettre à l'actif de chutes acci-dentelles, les prestations du détecteur peuvent cependant s'en trouver altérées et il risque de se voir mettre hors d'usage très rapidement si au-cune précaution n'est prise pour sa manipulation.
SCHEMA ELECTRIQUE
Le schéma électrique du MK3760 est reproduit en fig.l. Un transistor à effet de champ Tl produit une pre-mière amplification du signal issu du capteur. La résistance RS sert à limiter l'impédance d'entrée du signal. Le signal prélevé sur le drain est filtré par le réseau RX-CX puis en-voyé à l'entrée non inverseuse de l'ampli opérationnel U3.
Fig.3 Schéma d'implantation et brochages des composants polarisés.
+ C1,5,6,7,8
14
Contact normalement ouvert Rl1
U1
15 février/ 15 avril 2001 - Nouvelle Electronique -
59
1 Il . . - 1
Sensibililé Non utilisé
maxi~l /
A .. --:
..______ Sensibililé minimum
0
Fig.4 Réglage des ajustables.
Dut
MK745 DU
A= Positions initiales pour les essais
HP de 8 Q ou casque stéréo mono 32 à 64 Q.
Temps maxi (- 9 sec)
R12
Temps mini!
'
um\ \ (- 0,5 sec) Ti merinhibé
Ampoule alarme Max 100 W 220 V ou autre charge Secteur ou contacts alarme
ampli similaire
Alimentation: Batterie 12 V (1 ,5 x 8 éléments) ou alimentation de10à15V tension continue 50 mA ou plus.
Cet ampli opérationnel faible bruit avec entrée J-FET assu-re la seconde amplification, réglable au moyen de l'ajus-table R10. Le signal ainsi am-plifié suit maintenant deux parcours différents.
Le premier emprunte le sui-veur de tension U3A et le
+
• s
Dut BF
MK3760 Wallspy
Capteur MK3760/S Fig.5 Liaisons vers une centrale d'alar-me et vers un amplificateur.
condensateur C4 pour être amplifié par un quelconque ampli audio qui rendra au-dible les micro-vibrations re-levées par le capteur. Un am-plificateur de 1 ou 2 W suffit pour restituer les sons captés.
Le second parcours amène le signal vers l'entrée non
inver-seuse de l'amplificateur opé-rationnel U3B, configuré en comparateur de tension à seuil variable par l'ajustable Rll.
Dès que le signal dépasse un certain seuil établi par Rll, U3B produit une impulsion positive qui va charger le
60 -
Nouvelle Electronique - 15 février/ 15 avril 2001condensateur C3. La déchar-ge fugitive de ce dernier pro-duit une temporisation liée à la valeur de CS et de R12. La sortie broche 8 de l'ampli U3C maintient en conduction le transistor T2 pendant cette période, en polarisant positi-vement sa base qui active le relais RLlet la LED témoin DLl. L'alimentation du mon-tage est assurée par une batte-rie de 12V.
Lorsque le dispositif est dévo-lu à une utilisation intensive (alarme), il est conseillé d'uti-liser une petite alimentation secteur (MK175A12 non dé-crite ici) ou une alimentation stabilisée multi-tension, (MK3570 non décrite ici). La tension d'alimentation admise par le montage peut varier de 12 à 15Volts continu sachant que la consommation maxi-mum avec RLl activé et DLl allumée ne dépasse pas 45 mA.
REALISATION PRATIQUE
Sur le circuit imprimé (voir fig.2), monter les composants conformément au schéma d'implantation reproduit en fig.3.
En premier lieu, effectuer avec une longueur de fil le strap adjacent aux prises d'ali-mentation 11+11 et"-". Monter les résistances, diodes, cosses, condensateurs, LED, transistors, supports pour cir-cuits intégrés. Placer les ajus-tables, le connecteur ]1 et le relais Rl.
Il est très important de souli-gner que les composants TX et
ex
doivent être montés uni-quement si le dispositif est voué à une utilisation comme capteur de pas ou de bruits sismiques.Dans les autres cas, le condensateur
ex
n'est pasmonté et la résistance RX est remplacée par un strap.
Après avoir vérifier les sou-dures, effectuer les essais.
Po-sitionner les trois ajustables RIO, R11 et RI2 selon la fig.4.
Placer le montage sous ten-sion après avoir relié le cap-teur à la platine via le connec-teur prévu.
Pour écouter les bruits et les sons détectés par le capteur, relier à la sortie audio un am-plificateur basse fréquence en prenant garde à l'alimenter avec une source différente de celle qui alimente le MK3760 (voir fig.5), compte tenu de la très haute sensibilité du mon-tage.
Pour cela une pile de 9Volts suffit. Pour éviter l'effet Lar-sen, il est préférable et plus confortable d'utiliser un casque mono ou stéréo bran-ché sur la sortie de l'amplifica-teur. Installer l'ensemble com-me le montre la fig.5. Avec un doigt, donner un léger coup sur le capteur. Le relais doit s'activer et rester ainsi pen-dant I à 2 secondes tandis que le casque délivre le son cor-respondant.
Le montage réclame quelques réglages qui nous renvoient à la fig.4.
L'ajustable RIO détermine le facteur d'amplification du sys-tème : tourné entièrement en sens horaire, l'amplification est maximale.
Il est conseillé de ne jamais maintenir RIO dans cette der-nière position afin d'éviter d'amener l'appareil à satura-tion.
L'ajustable R11 détermine le seuil de déclenchement du circuit timer selon l'amplitude du signal capté par la sonde.
La fig.4 montre sa position d'utilisation idéale. L'ajustable RI2 fixe la temporisation du dispositif après réception d'un signal d'alarme.
La plage de réglage de R12 couvre des délais de 0,5 à 9 se-condes. Pour augmenter ces valeurs, remplacer le conden-sateur CS par un élément de IO l!F, 47 l!F ou IOO l!F qui donne respectivement des dé-lais maximum de 40
se-Fig.6 Différentes installations et caractéristiques du capteur.
Parois, poutres, profilés, rails
~
"---
__-/''---~
'---__./
~'---~
-~
condes, 3 minutes et 6 mi-nutes. La fig.6 montre la fixa-tion du capteur MK3760S pour différentes applications, ainsi que ses caractéristiques électriques.
Lorsqu'il est nécessaire d'aug-menter la longueur du câble entre le capteur et la platine (longueur limitée à 5 mètres) utiliser du câble blindé type audio d'excellente qualité avec des connexions assurées par des ensembles de fiches mâle-femelle RCA de bonne qualité.
COÛT
DE RÉALISATION
Le kit complet comprenant le circuit imprimé, tous les com-posants, le capteur MK 3760S monté, référence MK 3760, aux environs de659,00 F
Le capteur seul monté, réfé-rence MK 3760S, aux envi-rons de495,00 F
Eau~
'---5+8 cm
Capteur
x
112
157
5+10cm
Sachet en nylon
Capteur MK 3760/S dimensions en mm tolérance ± 2mm
Caractéristiques techniques Impact dessus x: 700 mV/mGpp (max) Max sens (x) : 550 Hz
Range : 0,1 + 600 Hz
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C1