Detector de Impacto (ART822S)

   Este circuito sirve como excelente alarma para vitrinas, disparando una sirena o sistema de aviso cuando hay cualquier golpe más fuerte en el vidrio en un intento de rotura. También se puede utilizar en una residencia para disparar la alarma en caso de caída de un objeto en el suelo o de un golpe más fuerte en una puerta. Como el circuito hace uso de relé, el tipo de aviso accionado depende exclusivamente del lector en cuanto a la elección. También es importante observar que en la condición de espera su consumo es muy bajo lo que posibilita que su alimentación sea hecha a partir de pilas o batería.

El sensor de este circuito es un micrófono cerámico o de cristal fijo junto al objeto en el que se desea detectar los golpes. Una vez que el golpe sea captado ella provoca el disparo de un monoestable que acciona el relé por un tiempo que puede ser fijado en una amplia gama de valores. Los tiempos de algunos segundos a varios minutos (hasta 15 minutos) se pueden obtener fácilmente.

Los objetos en exposición también pueden ser protegidos por este aparato, bastando fijar el sensor en la cúpula de vidrio o acrílico. Cualquier golpe provocará el disparo de la alarma. Colocando el sensor junto a un piso de madera, el circuito puede detectar la caída de objetos más pesados o incluso pasos fuertes que pueden indicar la presencia de algún intruso. El circuito es bastante sensible y todos los componentes usados se pueden encontrar con relativa facilidad.

   COMO FUNCIONA

   El micrófono cerámico o cristalino proporciona la señal generada por un golpe a base de un transistor amplificador conectado en la configuración de emisor común. La señal amplificada pasa por un rectificador de tal forma que obtenemos una transición negativa que dispara el circuito integrado 555 que está conectado en la configuración de multivibrador monoestable. La rectificación de la señal es hecha por los diodos D1 y D2 mientras que la filtración, de modo que una transición algo suave del nivel de tensión obtenido en el pasador 2 del circuito integrado es hecha por C2.

Con la ida del pino 2 del 555 al nivel bajo el monoestable dispara y su salida va al nivel alto. El tiempo en que la salida está en el nivel alto depende de R4 y C3. R4 puede tener un valor mínimo de 10 k ohmios para una temporización de unos segundos hasta un máximo del orden de 1,5 M ohms para un tiempo máximo del orden de 12 minutos. El nivel alto de la señal obtenida en la salida del 555 es suficiente para saturar el transistor Q2 que acciona la bobina del relé. El relé controlará entonces la alimentación del sistema de aviso que puede ser una sirena, una cigarra o una bocina. El relé usado tiene una corriente de contacto de 2 A, pero se pueden utilizar tipos equivalentes con capacidad de control de corrientes mayores, según la aplicación deseada.

En la condición de reposo, con una alimentación de 12 V, la corriente drenada por el circuito es del orden de 2 mA, pero cuando el relé cierra sus contactos, esa cornbrilla sube a 50 mA. El capacitor C4 tiene por función desacoplar la fuente, sirviendo también como un depósito de energía que ayuda a energizar el relé cuando este componente solicita una corriente mayor en la conmutación.

   MONTAJE

   En la figura 1 tenemos el diagrama completo del aparato.

Figura 1 - Diagrama completo del detector de impactos.

La disposición de los componentes en una placa de circuito impreso se muestra en la figura 2.

Figura 2 - Placa de circuito impreso para el montaje del detector de impacto.

Sugerimos que el circuito integrado y el relé sean instalados en sockets DIL, para mayor seguridad y facilidad si es necesario el cambio. Los transistores y los diodos admiten equivalentes. Los resistores son de 1/8 W o mayores y los capacitores C1 y C2 tanto pueden ser de poliéster como cerámicos. Los capacitores C3 y C4 son electrolíticos con una tensión mínima de trabajo de 16V. El resistor R1 puede tener su valor cambiado para modificar la sensibilidad del circuito.

Los resistores de mayor valor pueden ser experimentados en el sentido de obtener la sensibilidad deseada. El valor de R4 debe elegirse en la siguiente banda:

      R4 = Tiempo

    10 k ohms = 6 segundos

    100 k ohms = 1 minuto

    1 M ohms = 10 minutos

Los valores de esta tabla son aproximados, ya que tanto el capacitor como el resistor tienen tolerancias algo elevadas. El micrófono puede ser una cápsula de cerámica. No se debe utilizar otro tipo de transductor. Un bocina del tipo piezoeléctrico sirve como micrófono para esta aplicación, ya que no se necesita fidelidad en la captación de la señal. Como alimentación se puede utilizar una batería o una fuente de corriente de al menos 300 mA.

PRUEBA Y USO

Para probar el aparato basta conectarlo a la fuente de alimentación y colocar como carga conectada al relé un sistema de advertencia o incluso una lámpara común que será conectada como muestra la figura 3.

Figura 3 - Instalación del aparato con conexión a una lámpara.

En la instalación definitiva, la lámpara se sustituirá por el circuito de alarma o aviso, como por ejemplo una sirena o un cigarrillo. Si golpea con el sensor levemente en la mesa o colocando el sensor en contacto con la mesa y dando golpes en la mesa, debe haber el disparo del relé con el accionamiento del circuito de carga.

Comprobado el funcionamiento sólo hacer la instalación definitiva fijando el sensor cerca del cristal o al suelo de modo que pueda captar los golpes. Si el cable de conexión del sensor al circuito tiene más de 2 metros de longitud, debe ser blindado para evitar que la captación de zumbidos de la red de energía provoque el disparo errático. Si se utiliza fuente, debe tener un buen filtrado para evitar que los ronquidos puedan instabilizar el funcionamiento del circuito. Más de un sensor puede ser utilizado, basta con hacer su conexión en paralelo.