压电式玻璃破碎报警器工作原理
玻璃破碎报警器概要
玻璃破碎报警器（陈有卿.报警集成电路和报警器制作实例.人民邮电出版社1996.2 165～166）该报警器利用压电陶瓷对振动敏感的特性来接收玻璃受撞击和破碎时产生的振动波(频率)，并以此来触发报警系统发出“抓贼呀—”喊声，可广泛用在保管文物、贵重金饰和其它商品柜台等场合。
电路原理：玻璃破碎报警器的电路见图1。
压电陶瓷片B将碎发的振动信号或响声转换成电信号，这个极其微弱的电信号经过由三极管VT1和VT2构成的直耦式放大器放大后，利用C2从VT2的集电极上取出放大信号，然后经二极管VD1、VD2倍压整流后使VT3导通。
VT3导通后在R4两端产生的压降使单向可控硅VS导通并锁存，于是语言报警喇叭HA通电反复发出“抓贼呀—”喊声。
这时，只有按一下SB，方可解除警报声。
图1 玻瑞破碎报誉器该装置的电源是由电源变压器T将220V市电降压为12V，经QD全桥整流、C5滤波后供给整机工作。
为了防备交流电中断，还增加了12V电池组。
这样，当电网停止供电时，G自动续接供电，当电网复电后，G自动停止供电，始终让报警电路处于准备状态，十分实用可靠。
元器件选择与制作：HA选用LQ46-88D型语言报警喇叭。
振动传感器B采用HTD27A-1或FT27型压电陶瓷片（正品），并配用薄形塑料谐振腔即可，它对碎发响声与振动很敏感，而对缓慢变化的声响无效。
VS 用1A、100V单向可控硅，如MCR 100-1型等。
VT1～VT3均用9014或3DG8型硅NPN三极管，要求β>200。
VD1～VD3用1N4001型硅二极管。
QD用QL-lA/50V整流全桥，亦可用四只1N4001型二极管替代。
T选用220V/12V、5W电源变压器，要求长时间轻载运行不发热。
G可用普通5号干电池八节串联而成。
R P用WH7型微调电阻器。
R1～R4均用RTX-1/8W型碳膜电阻器。
C1、C2和C3均用CD11-16V型电解电容器，C4用CT1型瓷介电容器，C5用CD11-25V 型电解电容器。
家用玻璃破碎报警器的电路设计与安装
① 收 稿 日期 ：００—１ ２１ １—１ ８
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作者简介 ：朱细敏（ ９ ０一） 女 ， １８ ， 讲师 ， 硕士研究生 ， 主要从事机电一体化技术 专业 的教学与研究
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第２ ９卷 第 １期
２ １ 年 Ｏ 月 ０１ １
佳 木 斯 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ）
Ｊｕ ａ ｏ ｉ ｕｉ ｎｖｒ ｔ Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎ ｅＥ ｉｏ ） ｏ ｒ ｌ ｆ ａ ｓ Ｕ ｉ ｓｙ（ ａ ａ Ｓ ｉ ｃ ｄｔ． ９ Ｎｏ． １２ １
传出 Ｌ Ｄ发光信号 ， ８ Ｃ １ Ｅ 从 ０ ５ 芯片的 Ｐ ． 传出蜂 １１ 鸣信号 引．
１ 电路 框 图具 体 设 计
根据实 际应 用 背景 ， 选用 主要 为感 受 外 界压 力
３ ８ Ｃ １单 片 机 控 制 程序 设 计 ０５
在基 于 ８ Ｃ １的 单 片 机 控 制 程 序设 计 时 ， ０５ 具
意程序要体现信号的有效传递和延时特性 ． ］ 信 号 的有效 传递 是 指 Ｐ ． ０ ０端 口接 收信 号后 ， Ｐ． １０和 Ｐ ． 端 口有所 反应 ． 时 特性 的实现是 因 １１ 延 为在 此 电路 中 晶振 频 率 为 ６ ＭＨｚ对 应 机 器 周期 为 ，
BP02 玻璃破碎探测器使用说明书
BP02 玻璃破碎探测器使用说明书
ColliHigh 昆仑工控
产品简介
BP02 玻璃破碎探测器根据玻璃破碎时会产生特有的音频信号的原理，在玻璃破碎时产生报警，防止非 法入侵。能测试的玻璃种类包括钢化玻璃、强化玻璃、层化玻璃等。它有灵敏度高、响应时间快、无误报、 使用方便、便于安装的优点；适用于宾馆、商店、图书馆、珠宝店、仓库以及其他对玻璃破碎需要报警的场 所。
外形图
（尺寸：长×高×宽＝90×65×20mm）
技术参数
● 供电电压： 12 VDC 24VDC ● 最大电流：30mA ● 使用温度：0～50℃ ● 测量范围：□ 6m □ 9m □ ● 输出形式：继电器输出： 1.5A、24VDC
安装
1、安装步骤： 1) 按下探测器上边沿的开盖钮(1)，移开上盖； 2) 通过外壳背面的一个孔穿线； 3) 连接接线端； 4) 将螺钉插入螺钉孔(2)和(3)固定探测器在指定位置； 5) 盖上上盖。
安装图：
பைடு நூலகம்
过线孔
螺钉孔 （2）
螺钉孔 （3）
开盖钮（1）
2、安装范围的选择： 选定的安装位置必须能让探测器内的收声话筒毫无阻挡的直接朝向需要保护的玻璃表面上，而玻璃表面 要在最佳探测角度范围之内。可选择天花板或玻璃的旁边或对面，不要使用被测玻璃所在的那面墙，要 避免探测器感应到发出噪声的物体，如：铃、电风扇、压缩机以及机械设备等；如果环境内有潮湿物体 （如：窗帘、地毯、家具等）时，安装范围可在离被测玻璃（1～10）m 内考虑；如果环境内产生回音， 安装范围仅在离被测玻璃（1～5）m 内考虑。
现代检测技术实例教程4.项目四 压电传感器与超声波传感器
多通道输入电荷放大器
4.1.4 玻璃破碎报警器电路
图4-10 一种玻璃破碎报警器电路
玻璃破碎报警器的电路如图4-10所示。压电陶瓷片B将破碎 发出的振动信号或响声转换成电信号，这个极其微弱的电 信号经过由三极管VT1和VT2构成的直耦式放大器放大后， 利用C2从VT2的集电极上取出放大信号，然后经二极管 VD1、VD2倍压整流后使VT3导通。VT3导通后在R4两端产 生的压降使单向可控硅VS导通并锁存，于是语言报警喇叭 HA通电反复发出“抓贼呀—”的喊声。这时，只有按一下 SB，方可解除警报声。 该装置的电源是由电源变压器T将220V市电降压为12V，经 QD全桥整流、C5滤波后供给整机工作。为了防备交流电中 断，还增加了12V电池组。这样，当电网停止供电时，G自 动续接供电，当电网复电后，G自动停止供电，始终让报警 电路处于准备状态，十分实用可靠。
ห้องสมุดไป่ตู้
压电式加速度传感器由压电元件、质量块、预压 弹簧、基座及外壳等组成。如图4-11所示，整个 部件装在外壳内，并用螺栓加以固定。
图4-11 压电式加速度传感器
具体过程：当加速度传感器和被测物一起受到冲击振动时 ，压电元件受质量块惯性力的作用，根据牛顿第二定律， 此惯性力是加速度的函数，即 （4-5） F ma 式中：F——质量块产生的惯性力； m——质量块的质量； a——加速度。 此时惯性力F作用于压电元件上，因而产生电荷q，当传感 器选定后，m为常数，则传感器输出电荷为 q dF dma （4-6） 与加速度a成正比。因此，测得加速度传感器输出的电荷 便可知加速度的大小。
第四章 压电式和超声波式传感器典型应用
学习目标
● 了解压电式和超声波式传感器的工作原理。 ● 学会超声波传感器好坏的检测。
玻璃破碎报警系统的设计
玻璃破碎报警系统的设计学院：机械与电子控制工程学院专业：测控技术与仪器指导教师：邱成目录摘要关键词引言 (2)系统使用背景 (3)报警系统流程图 (3)传感器选型 (3)选性要求 (3)传感器选择 (4)电流—电压转换电路 (6)交—直流转换电路 (6)带通滤波电路 (7)窗口比较器 (7)报警系统 (8)备用电源自动切换开关 (10)电源及备用供电电源 (11)综合报价 (13)总结参考文献 (13)摘要：本文阐述了基于Model127.01 4-20mA输出加速度计的玻璃破碎报警系统的设计方案，详细给出了系统的方案框图、传感器选型、调理电路的设计以及报警系统的设计以及电源选择。
关键词：玻璃破碎传感器报警系统引言：很多贵重物品柜台如珠宝店，展览橱窗、博物馆等场合为防盗和防抢劫，希望安装一种玻璃破碎能自动报警的装置。
这种报警装置需要能够最大限度的防止误报警，并且准确的将报警信号传达到中央控制室甚至警方，以保证贵重物品的安全。
我们提供的玻璃破碎报警系统的方案，可以高效的收集危机信号，并且以最快速度报告给中央控制中心，并且考虑到了断电这一不确定因素对报警的影响，为贵重物品安全提供了一个非常强力的保障1.系统使用背景一般的贵重物品柜台如珠宝店，展览橱窗、博物馆等场合周遭会有很多杂音，其频率一般为10kHZ以下（如说话、走路、车辆驶过的声音信号），而玻璃破碎的声音振动频率在10k～15kHZ范围。
报警系统需要甄别传感器传输的数据，仅在数据显示需要报警的频段进行报警；考虑到现代犯罪通常会切断通用电源，报警系统和传感器系统需要能够在通用电源不能正常提供工作电压（电压过低或断电）时及时切换备用电源；对于一些比较敏感的场合（重要展览馆或展厅）需要将报警信号与警方联动，达到真正意义上保护贵重物品的要求。
2.报警系统流程图3.传感器选型3.1选型要求：能够测量10K~15KHZ的振动信号，并且传输到后续系统中大小适宜安装在橱窗、展台等位置价格合理3.2 传感器选择3.2.1 传感器大致类型选择Model127.01 4-20mA输出加速度计产品厂商介绍：法国振动传感公司原装进口压电加速度计/加速度传感器/振动传感器，类型有IEPE/ICP型加速度计，<1Hz低频加速度计，35KHz高频加速度传感器，150度高温加速度计带温度输出，4－20mA变送输出加速度计，低频压阻加速度计，电容式加速度计以及带速度输出的通用加速度计产品线，M12连接头方便工业测试，Entran(MSI)加速度传感器/Vibrasens振动传感器广泛地应用于航空航天航海、汽车、军工兵器、机械设备制造、电子设备、土建交通运输、冶金采矿、发电动力、石油化工、医疗器械、环保等行业，纳韦测试在这一领域有着广泛的应用经验。
压力传感器-玻璃破碎报警器
自动检测技术项目四玻璃破碎报警器目录一、压力传感器简介 (3)二、压力传感器应用 (4)三、压力传感器应用的具体介绍··5四、玻璃破碎报警器介绍 (6)五、玻璃破碎报警器的原理 (7)六、玻璃破碎报警器的电路图 (7)七、玻璃破碎报警器的分析 (8)八、总结 (9)简介压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。
另有医用压力传感器。
应用压力传感器主要应用于：增压缸、增压器、气液增压缸、气液增压器、压力机，压缩机，空调制冷设备等领域。
1、应用于液压系统压力传感器在液压系统中主要是来完成力的闭环控制。
当控制阀芯突然移动时，在极短的时间内会形成几倍于系统工作压力的尖峰压力。
在典型的行走机械和工业液压中，如果设计时没有考虑到这样的极端工况，任何压力传感器很快就会被破坏。
需要使用抗冲击的压力传感器，压力传感器实现抗冲击主要有2中方法，一种是换应变式芯片，另一种方法是外接盘管，一般在液压系统中采用第一种方法，主要是因为安装方便。
此外还有一个原因是压力传感器还要承受来自液压泵不间断的压力脉动。
2.应用于安全控制系统压力传感器在安全控制系统中经常应用，主要针对的领域是空压机自身的安全管理系统。
在安全控制领域有很多传感器应用，压力传感器作为一种非常常见的传感器，在安全控制系统中应用也不足为奇。
在安全控制领域应用一般从性能方面来考虑，从价格上的考虑，还有从实际操作的安全性方便性来考虑，实际证明选择压力传感器的效果非常好。
压力传感器利用机械设备的加工技术将一些元件以及信号调节器等装置安装在一块很小的芯片上面。
所以体积小也是它的优点之一，除此之外，价格便宜也是它的另一大优点。
在一定程度上它能够提高系统测试的准确度。
在安全控制系统中，通过在出气口的管道设备中安装压力传感器来在一定程度上控制压缩机带来的压力，这算是一定的保护措施，也是非常有效的控制系统。
报警器的原理
报警器的原理
报警器的原理是利用电路的开闭，发出警报声来提醒人们注意异常情况。
其工作原理可以简单分为三个步骤：感应、放大和驱动。
感应部分是报警器的核心，常用的感应元件有震动开关、光敏开关、热敏开关等。
当感应元件受到外部刺激时，例如物体的震动、光线的变化或温度的升高，它会发出电信号。
接下来，放大部分会将微弱的感应信号经过放大电路，增加信号的幅度和功率。
这是为了确保报警器能够发出足够响亮的警报声，以引起人们的注意。
最后，驱动部分会将放大后的信号送至声音发生器或蜂鸣器。
这些设备里面装有震膜、齿轮等结构，当电流通过时，它们会振动产生声音。
蜂鸣器会发出单一的嗡鸣声，而声音发生器则可以发出不同频率和音调的声音。
通过以上步骤，报警器在感应到外部刺激后，将电信号转化为声音信号，从而实现报警的目的。
不同类型的报警器可以根据具体的需求进行选择和使用。
玻璃破碎报警器
玻璃破碎报警器摘要：玻璃破碎报警器是在玻璃破碎时发出警报的安保器件，它在我们的日常生活中有着重要的应用，多数防盗系统中都有它的身影，比较常见的是在博物馆、珠宝店等。
利用压电陶瓷片可以制成玻璃破碎入侵探测器，对于高频的玻璃破碎声音进行有效检测可以达到同样目的。
玻璃破碎探测器按照工作原理的不同可以大致分为两类：一类是声控型的单技术玻璃破碎探测器，另一类是双技术型玻璃破碎探测器，其中包括声控-震动型和次声波-玻璃破碎高频声响型。
我们小组所设计的报警器是通过采集玻璃破碎时所发出的高频信号以达到报警的目的。
关键词：玻璃破碎、带通滤波、信号放大器、频率一、硬件选择我们所设计的报警系统是基于麦克风采集玻璃破碎时的高频声音信号，麦克风输出的高频电压信号通过放大器的放大后输入到滤波器中进行滤波，最后将蜂鸣器导通发出声音报警，整个系统由单片机进行控制。
范围内的声音信号，最大工作电压达10V，最小信号噪声比达62dB，输出电压幅值为约为2mV。
其技术参数如表一所示：2、信号放大器选择美国国家半导体公司生产的LH0084集成数字式可编程增益放大器，电源电压为15V，功率为2.5W。
它是将运算放大电路、电阻网络和模拟开关以及译码电路等集成在一起制成的单片集成电路。
如图所示，其输入级是两个匹配的高速FET输入运算放大器A1和A2，通过FET 开关S1A~S4A 和S1B~S4B ，以及高稳定温度补偿网络R1~R7是现对A1和A2的控制。
不同的数字输入控制不同的开关闭合，得到输入级不同的增益。
输出级有运算放大器A3和电阻R8~R15组成，为双端输入单端输出。
LH0084的数字输入、输出端子和放大倍数表如表2所示3、滤波器选择由MAXIM 公司生产的单片集成通用有源滤波器MAX263。
该器件是28脚封装的CMOS 芯片，该芯片内部还有两组2阶电路，各有其独立的始终输入端CLK 。
其中CLKA 与OSCout 课直接跨接晶振，实现内驱动。
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二、工作原理
压电陶瓷片具有正压电效应：压电陶瓷片在外力作用下产生扭曲、变形时将会在其表面产生电荷，且产生的电荷量Q 与作用力成正比，Q=
d F，33d为陶瓷的压电系数，F为极化
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方向作用力。
压电传感器还具有一个重要特点：只能用于测量动态变化的信号，高频响应较好。
玻璃破碎时会产生10k~15k的高频声音信号，该信号可使压电传感器的压电元件产生正压电效应。
因而压电陶瓷片可对玻璃破碎信号进行有效检测，并对10kHz以下的声音有较强的抑制作用，从而检测玻璃是否发生破碎。
玻璃破碎声发射频率的高低、强度的大小同玻璃的厚度、材料有关。
使用石英玻璃在25℃、湿度25%时的破碎频率为12kHz。
三、方案论证
在玻璃附近安装压电传感器，当压电元件表面因玻璃破碎产生的高频声音信号而受振动时，压电传感器就会产生一定的电压脉冲。
该电压经放大后送入带通滤波器，以提高灵敏度和减少误报。
压电传感器产生的是交流信号，需经过交直流变换变成直流信号后才能送入比较器。
比较器产生标准的下降电压引起单片机中断执行显示、报警操作。
系统总体框图如下
利用压电陶瓷片的压电效应（压电陶瓷片在外力作用下产生扭曲、变形时将会在其表面产生电荷），可以制成玻璃破碎入侵探测器。
对高频的玻璃破碎声音（10k ～15kHZ ）进行有效检测，而对10kHZ 以下的声音信号（如说话、走路声）有较强的抑制作用。
玻璃破碎声发射频率的高低、强度的大小同玻璃厚度、面积有关。
玻璃破碎探测器按照工作原理的不同大致分为两大类：一类是声控型的单技术玻璃破碎探测器，它实际上是一种具有选频作用（带宽10到15KHz ）的具有特殊用途（可将玻璃破碎时产生的高频信号驱除）的声控报警探测器。
另一类是双技术玻璃破碎探测器，其中包括声控-震动型和次声波-玻璃破碎高频声响型。
声控-震动型是将声控与震动探测两种技术组合在一起，只有同时探测到玻璃破碎时发出的高频声音信号和敲击玻璃引起的震动，才输出报警信号。
次声波-玻璃破碎高频声响双技术探测器是将次声波探测技术和玻璃破碎高频声响探测技术组合到一起，只有同时探测敲击玻璃和玻璃破碎时发出的高频声响信号和引起的次声波信号才触发报警。
玻璃破碎探测器要尽量靠近所要保护的玻璃，尽量远离噪声干扰源，如尖锐的金属撞击声、铃声、汽笛的啸叫声等，减少误报警。
压电传感器 放大 带通
滤波
交直流变换
比较 单 片 机 显示 报警
电源。