ANT-801S 震动传感器

电路参考1


电路参考2

电路分析:

一、电路功能

这是一款801S震动传感器专用调理电路 ,核心是将机械震动信号通过两级CD4093施密特触发器进行消抖整形+可调延时,最终输出标准方波信号,适配报警系统的触发逻辑,通过延时时间调节检测灵敏度。

二、元器件型号与参数详解

元器件 型号/规格 功能说明
传感器 801S 专利型机械滚珠震动传感器,静止时触点开路,震动/碰撞时瞬间闭合,输出开关量信号
电阻R1 100kΩ 上拉电阻,静止时将输入节点钳位在9V高电平,震动时配合801S拉低输入
电阻R2 1MΩ 下拉电阻,稳定施密特门输入电平,与C1组成RC滤波,抑制机械触点抖动
电位器RV 1MΩ 线性电位器 可调电阻,与C2组成RC积分电路,调节震动触发后的延时保持时间
电容C1 标注"332-104"(推荐104即0.1μF) 隔直耦合电容,滤除直流偏置,耦合震动产生的交流跳变信号;332为3.3nF,104为0.1μF,后者更适配震动信号耦合
电容C2 104(0.1μF) 积分延时电容,与RV配合实现震动信号的延时展宽,推荐使用NPO/C0G材质以保证稳定性
逻辑芯片 CD4093BCM(或等效4093系列) 带施密特滞回特性的二输入与非门,两级分别用于: 1. 第一级(differential):消抖整形,将抖动的开关信号转为陡峭数字方波 2. 第二级(integral):对积分后的缓慢信号再次整形,输出标准方波

三、电路工作原理拆解

  1. 输入级(801S + R1 + C1 + R2)

    • 静止时:801S开路,R1上拉使施密特门输入为高电平;
    • 震动时:801S闭合接地,输入节点拉低,C1耦合跳变信号,R2与C1组成RC滤波抑制抖动。
  2. 第一级CD4093(differential)

    • 利用施密特滞回特性,彻底消除机械触点的高频抖动,将不规则跳变信号整形成陡峭的数字方波,为后级延时电路提供干净的触发信号。
  3. 可调延时级(RV + C2 + 第二级CD4093(integral))

    • RV与C2组成RC积分电路,电位器调节充放电时间,实现震动触发后的信号延时保持;
    • 第二级CD4093对积分后的缓慢变化信号再次整形,输出标准方波,延时时间越长,检测灵敏度越低(避免频繁触发)。
  4. 输出与应用

    • 输出为标准方波,接入报警系统后,可通过调节RV改变延时时间,从而调节检测灵敏度;

来源:

https://embeddedwiki.com/articles/template46-with-vibra-sense-click/vibra-sense-click-nucleo-32-with-stm32f031k6-mcu-necto-stm32f031k6

https://docs.rakwireless.com.cn/Product-Categories/WisBlock/RAK12015/Datasheet/#原理图

https://techmaze-general-trading.odoo.com/shop/sensors-modules-tilt-shock-26/99189011-tilt-vibration-sensor-module-801s-3pins-18145?order=website_sequence+asc