玻璃破碎报警器
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。
玻璃破碎报警器课程设计
玻璃破碎报警器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握玻璃破碎报警器的基本原理，包括声波传播、传感器工作原理等；2. 学生能了解并描述报警器的各组成部分及其功能；3. 学生能运用物理知识解释报警器在实际生活中的应用。
技能目标：1. 学生能够独立完成玻璃破碎报警器的组装和调试；2. 学生能够运用所学知识解决实际操作过程中遇到的问题；3. 学生能够通过小组合作，提高团队协作能力和沟通能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到物理知识在实际生活中的重要性，增强学习物理的兴趣；2. 学生能够在实践操作中，培养勇于探索、积极创新的精神；3. 学生能够通过课程学习，增强安全意识，关注社会公共安全问题。
课程性质：本课程为初中物理学科实验课程，旨在通过实践操作，让学生深入了解物理知识在实际生活中的应用。
学生特点：初中学生具有一定的物理知识基础，好奇心强，喜欢动手操作，但需引导培养团队协作能力和安全意识。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，关注学生在操作过程中的安全和团队合作，提高学生的实践能力和创新能力。
通过课程目标的分解，使学生在完成具体学习成果的过程中，达到课程目标的预期效果。
二、教学内容1. 玻璃破碎报警器原理介绍：声波传播、传感器原理、放大电路等；关联教材章节：物理八年级上册第二章“声音”第三节“声波的传播与应用”。
2. 报警器各组成部分及其功能：麦克风、放大器、报警器、电源等；关联教材章节：物理八年级上册第四章“电路”全章。
3. 实践操作：玻璃破碎报警器的组装、调试与测试；关联教材章节：物理八年级上册第五章“电与磁”实验部分。
4. 解决实际操作问题：针对实践过程中可能出现的问题，引导学生运用所学知识进行解决；关联教材章节：物理八年级上册全册，涉及电路、声学等相关知识点。
5. 小组合作与沟通：分组进行实践操作，培养学生的团队协作能力和沟通能力；关联教材章节：综合实践活动部分。
教学大纲安排：第一课时：玻璃破碎报警器原理介绍及各组成部分功能讲解；第二课时：实践操作，玻璃破碎报警器的组装与调试；第三课时：解决实际操作问题，小组合作展示与评价。
智能住宅小区安防系统的设计论文4
目录第一章绪论 (1)1.1国内研究现状 (1)1.2本文研究的目的和研究内容 (1)1.2.1本文研究的目的 (1)1.2.2本文研究的主要内容 (1)第二章智能住宅小区的安防系统 (3)2.1安防系统的组成 (3)2.2安防系统设计范围 (3)2.3安防系统 (3)2.4信号传输 (4)2.5终端设备 (4)第三章门禁管理系统 (5)3.1系统概述 (5)3.1.1系统功能 (5)3.1.2系统组成 (5)第四章防盗报警系统 (6)4.1系统概述 (6)4.1.1系统功能 (6)4.1.2系统组成 (6)4.2防盗报警探测器种类 (6)第五章巡更系统 (8)5.1系统概述 (8)5.1.1系统组成 (8)5.2系统分类 (8)第六章综合安防系统 (9)6.1安防系统图 (9)6.2系统设计依据和标准 (11)结论 (12)致谢 (12)参考文献 (13)第一章绪论随着近几年来智能化行业的飞速发展，安防系统已由原来特殊待业，专门应用逐渐普及到各行各业。
对于一个住宅区而言，居民的安全是最为重要的。
由于进出人员多、进出车辆货物多，为保证农居点居民的人身及财产安全，应配备相应的安全防范系统，包括电视监控、周界报警、可视对讲、电子巡更、广播音响、联网报警中心、车辆出入管理系统等，做到人防、技防、物防相结合。
因此，为了满足住宅小区用户安全和科学系统化管理的需要，以及对随时发生的情况进行全面、及时的了解和掌握，对意外情况能迅速做出正确判断，并给出正确、快速的指挥和处理。
建立一个全天侯综合安防系统，实现把一些危害和隐患遏制在萌芽状态，杜绝财产损失、确保人员生命安全，对于构建安全、和谐的住宅小区至关重要。
现代住宅小区不仅日逾讲究家庭装修的高档化和住宅小区周边环境的自然化，而且对住宅小区内的保安与防范要求越来越高。
要真正做好住宅小区的物业管理工作，为住户提供舒适、安全、便利的服务，必须具备一套先进的、智能和可靠的安防系统作为管理辅助。
压电式玻璃破碎报警器工作原理
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33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。
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。
玻璃破碎报警器工作原理
玻璃破碎报警器工作原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊玻璃破碎报警器这玩意儿的工作原理。
你说这玻璃破碎报警器啊，就像是一个特别机灵的小卫士。
它平时安安静静地待在那儿，一旦玻璃出了啥问题，它立马就能察觉。
这小卫士是怎么工作的呢？其实啊，就跟咱人耳朵听声音差不多。
玻璃破碎的时候会发出一种特别的声音，这声音可不是一般的声音哦，它有自己的特点。
这报警器呢，就专门对这种声音特别敏感。
你想想看，要是有个小偷偷偷摸摸地想打破玻璃进来，那“哗啦”一声，报警器马上就能听到。
它可不会像人一样，有时候会走神或者没注意到。
它就像一个时刻保持警惕的小警察，一有风吹草动就能反应过来。
它里面有一些很精细的零件和电路呢，就像人的大脑和神经一样。
这些零件和电路能准确地分辨出玻璃破碎的声音，然后迅速做出反应，发出警报声。
那警报声可响亮啦，能把周围的人都吓一跳，也能让坏人吓破胆，不敢再乱来。
咱可以把它比作一个超级敏锐的小侦探，任何玻璃破碎的蛛丝马迹都逃不过它的“耳朵”。
它是不是很厉害呀？而且啊，它还特别忠诚，不管白天黑夜，都坚守岗位，保护着我们的玻璃。
要是没有它，那我们的玻璃被打破了可能都不知道呢。
说不定等我们发现的时候，家里都已经被小偷翻得乱七八糟啦。
有了它在，我们就能安心很多，感觉就像有了一个可靠的伙伴在守护着我们。
你说这玻璃破碎报警器是不是个宝啊？它虽然个头不大，但是作用可大着呢！它让我们的生活更加安全，让那些心怀不轨的人不敢轻易下手。
所以啊，朋友们，可别小瞧了这小小的玻璃破碎报警器哦。
它就像一个默默守护我们的小英雄，时刻保护着我们的财产和安全。
让我们一起为这个厉害的小卫士点个赞吧！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
传感器应用实例：压电玻璃破碎报警器的设计
2.2.1压电传感器的结构与外形
2.2.2压电传感器的工作原理
压电传感器是利用某些电介质受力后产生的压电效应制成 的传感器。所谓正压电效应是指某些电介质在受到某一方 向的外力作用而发生形变（包括弯曲和伸缩形变）时，由 于内部电荷的极化现象，会在其表面产生电荷的现象。逆 压电效应是指当在电介质的极化方向施加电场，这些电介 质就在一定方向上产生机械变形或机械压力，当外加电场 撤去时，这些变形或应力也随之消失。
2.压电陶瓷的压电特性
压电陶瓷是人工制造的多晶体压电材料。在无外电场作用时， 电畴在晶体中杂乱分布，它们的极化效应被相互抵消，压 电陶瓷内极化强度为零，因此原始的压电陶瓷呈中性，不 具有压电性质。
最早使用的压电陶瓷材料是钛酸钡（BaTiO3）。它是由 碳酸钡和二氧化钛按一定比例混合后烧结而成的。它的压 电系数约为石英的50倍，但使用温度较低，最高只有 70℃，温度稳定性和机械强度都不如石英。 2.2.3 压电传感器的连接方式
2.压电传感器的测量电路
压电传感器的输出可以是电压信号，也可以是电荷信号， 因此前置放大器也有两种形式：电压放大器和电荷电荷放大器
2.2.5 压电玻璃破碎报警器的设计
玻璃破碎时会产生10～15的高频声音信号，利用压电陶瓷片的压电效 应，可以制成玻璃破碎入侵探测器，对高频的玻璃破碎声音进行有效 检测，而对10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。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。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形成控 制信号。
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自动检测技术与应用项目报告学校：广东水利电力职业技术学院系别：自动化工程系班别： 13嵌入式系统班姓名：***学号： *********指导老师：**日期： 2014-12-14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。
目录引言 (2)1.使用背景 (4)2.压电效应 (4)3.工作原理 (6)4.灵敏度 (7)5.频率特性 (9)6.方案设计 (10)7.电路原理图 (12)8.电路设计分析 (13)9.设计总结 (18)10.参考文献 (19)1.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.压电效应压电式传感器的工作原理是以某些物质的压电效应为基础。
这些物质在沿一定方向受到压力或拉力而发生变形时，其表面上会产生电荷；若将外力去掉时，它们又重新回到不带电的状态，这种现象就称为压电效应。
而具有这种压电效应的物体称为压电材料或压电元件。
常见的压电材料有石英、钛酸钡等。
左图示为天然结构的石英晶体，它是个六角形晶柱。
在直角坐标系中z轴表示其纵向轴，称为光轴；x轴平行于正六面体的棱线，称为电轴；y轴垂直于正六面体棱面，称为机械轴。
通常把沿电轴方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”；而把沿机械轴方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”；在光轴方向受力时则不产生压电效应。
压电效应可分为正压电效应和逆压电效应正压电是指：当晶体受到某固定方向外力的作用时,内部就产生电极化现象,同时在某两个表面上产生符号相反的电荷；当外力撤去后，晶体又恢复到不带电的状态；当外力作用方向改变时，电荷的极性也随之改变；晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。
压电式传感器大多是利用正压电效应制成的。
逆压电是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象。
用逆压电效应制造的变送器可用于电声和超声工程。
压电敏感元件的受力变形有厚度变形型、长度变形型、体积变形型、厚度切变型、平面切变型5种基本形式。
压电晶体是各向异性的，并非所有晶体都能在这5种状态下产生压电效应。
例如石英晶体就没有体积变形压电效应，但具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。
3.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=33d F，33d为陶瓷的压电系数，F为极化方向作用力。
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。
压电陶瓷是人工制造的多晶体压电材料，呈电中性，不具有压电性质。
当外加电场增强到一定程度，材料的极化达到饱和程度时，所有电畴极化方向与外电场方向一致，即使外电场去掉，电畴极化方向基本不变，此时材料才具有压电特性。
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。
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。
4.灵敏度传感器的灵敏度有两种表示法：当它与电荷放大器配合使用时，用电荷灵敏度Sq表示；与电压放大器配合使用时，用电压灵敏度Sv表示，其一般表达式为和下面以常用的压电陶瓷加速度传感器为例讨论影响灵敏度的因素。
压电陶瓷元件受外力后表面上产生的电荷为Q=d33F，因为传感器质量块ｍ的加速度ａ与作用在质量块上的力Ｆ有如下关系，即F=ma这样，压电式加速度传感器的电荷灵敏度与电压灵敏度就可用下式表示，即由上两式可知：压电式加速度传感器的灵敏度与压电材料的压电系数成正比，也和质量块的质量成正比。
为了提高传感器的灵敏度，应当选用压电系数大的压电材料做压电元件，在一般精度要求的测量中，大多采用以压电陶瓷为敏感元件的传感器。
5.频率特性压电式加速度传感器，可以简化成由集中质量ｍ、集中弹簧刚度ｋ和阻尼系数ｃ组成的二阶单自由度系统，因此，当传感器感受振动体的加速度时，可以列出下列运动方程式式改写为根据求二阶传感器频响特性的方法，获得压电加速度计的幅频特性与相频特性分别为因为质量块与振动体之间的相对位移Xm-X就等于压电元件受到作用力后产生的变形量，因此，在压电元件的线性弹性范围内有由于压电片表面产生的电荷量与作用力成正比，即Ｑ＝ｄＦ，因此将式子带入得到压电式加速度传感器灵敏度与频率的关系式，即上式所表示的频响特性曲线为二阶特性曲线，如下图所示。
由下图可见，在ω／ωｎ相当小的范围内，有6.方案设计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1如下：7.电路原理图玻璃破碎报警器的电路图压电陶瓷片B将碎发的振动信号或响声转化成电信号，这个极端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，然后经过二极管VD1和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，于是语音报警喇叭HA通电反复发出声音，这时只要按下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、C3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。
8.电路设计分析1、 压电传感器选用压电陶瓷作为压电传感器，压电传感器可等效为一个电压源，如图所示：图2 压电传感器等效电路Ca 为压电传感器等效电容、Ra 为传感器漏电阻，Cc 为电缆电容，Ri 是后级电路的输入阻抗，Ci 是其输入电容，R=Ra//Ri 。
若压电元件受正弦力f = Fmsin ωt 的作用时，经计算前置放大器输入电压Ui 的幅值为：)(122i c a m im C C C R RdF U +++=ωω令ω0=1/［R （Ca + Cc + Ci ）］，当 ω/ω0>3 时，可认为Uim 与ω无关。
利用压电传感器可检测玻璃破碎产生信号的强弱。
2、前置放大电路压电传感器输出电压信号很微弱，通常只有几十毫伏，而且压电传感器输出阻抗很高。
为达到阻抗匹配和信号放大的作用，选用低噪声、高输入阻抗的仪表放大器AD620作为前置放大器对信号进行放大。
AD620放大增益可通过电位器RG 调节，增益14.49+=RG kA放大电路如图3所示3、带通滤波器由于玻璃破碎产生的声音信号频率一般为10k~15k，为减少误报，信号经放大后, 需经带通滤波器进行滤波, 要求它对选定的频谱通带的衰减要小, 而带外衰减要尽量大。
采用二阶压控电压源带通滤波电路，如图4所示。
可由设计手册根据中心频率和带宽选取电阻电容值。
令滤波器中心频率f=12.5KHz，带宽BW=5KHz，取C=0.01uF由公式R=1/2πfC，可求得R=1.27kΩ，R2=R=1.27kΩ，R3=2.54kΩ再由Q=1/(3-Av)，BW=f/Q，求得A=2.6，Q=2.5又由于Rf//R4=R3=2.54kΩ，A=1+Rf1/R4，求得Rf=6.6kΩ，R4=4.13kΩ图4 带通滤波器4、直流变换与比较输出电路信号经输入调理电路后是一串被放大了的脉冲波，但是进入比较器的信号必须是直流电压。
采用AD736进行交直流变换，有比较成熟的电路。
其输入信号是有效值，最大为200mV。
比较输出是单片机能否正常显示、报警的关键，电路中采用LM393进行电压比较。
其工作原理如下：输入信号与参考电压Ref进行比较，当输入信号小于Ref时，比较器输出标准的+5V电压；当输入信号大于Ref时，比较器输出低电平。
从AD736出来的直流电压是随传感器的信号变化的，每当有声音振动信号时，从比较器出来的电压会形成一个标准的下降沿电压，触发单片机中断。
电路如图5所示：图5 交直流变换与比较输出电路5、灵敏度调节电路为了实现对玻璃破碎振动级别的识别，设计了报警灵敏度调节电路，可以通过调节它的不同级别来起到对不同强度的振动有滤过作用。
采用调节比较器的比较电压来实现灵敏度的调节。
因为AD736的最大输出电压为200mV，所以Ref也应小于200mV。
故需要分压电路，采用电位器Rp对5V电源进行分压，由4选1模拟开关构成4档比较电压，通过单片机P1.0和P1.1口进行控制。
电路如图6所示。
图6 灵敏度调节电路6、显示及报警电路利用PNP 三极管的输出特性，将基极通过R1 接在P1.2 脚，发射极通过二极管接蜂鸣器。
当P1.2输出高电平时，三极管发射结截止，蜂鸣器不响。