Sua missão no YouTube: Desvendando os Sensores de Efeito Doppler!
Neste vídeo imperdível, você irá mergulhar nos segredos dos Sensores de Efeito Doppler, desvendando seu funcionamento e aprendendo como sintonizar circuitos de radiofrequência com maestria.
Explicações claras e objetivas, com linguagem acessível até mesmo para iniciantes.
•Demonstrações práticas e empolgantes, que darão vida aos conceitos teóricos.
•Dicas valiosas e insights poderosos, para você dominar a arte da sintonia de circuitos.
Segue parte da transcrição para leitura ou role o texto e assista o vídeo ao final do texto.
Neste vídeo, falo sobre o funcionamento dos sensores de efeito Doppler e como os circuitos de radiofrequência são sintonizados para detectar uma frequência intermediária.
Os sensores de efeito Doppler são dispositivos que usam o efeito Doppler para medir a velocidade de objetos em movimento.
Eles são utilizados em diversas aplicações, como radares, sistemas de segurança e controle de tráfego,mas aqui, o motivo para entender a fundo é com objetivo de fazer montagens de sensores de movimento para alarmes.
Olá pessoal, meu nome é Pedro e esse é o canal Ibytes Brasil.
Vou começar fazendo um pedido, e esse pedido é para que você assista esse vídeo até o final, afinal, eu já sei o conteúdo do vídeo, então fica o pedido, mas é você quem decide.
Você já se perguntou como funcionam os sensores de efeito Doppler?
Neste vídeo, o tema é o funcionamento desses módulos, vou utilizar o módulo HB100 como modelo, mas o efeito doppler funciona da mesma forma em qualquer módulo, pois o princípio de funcionamento é o mesmo.
Você verá como é possível obter dados úteis de medição sem a necessidade de ter um equipamento de radiofrequência caro e sofisticado.
Vamos analisar o módulo de radar HB100, um modelo bem interessante que utiliza uma blindagem de alumínio de um lado e antenas patch de outro lado.
Antes de mergulharmos nos detalhes do circuito, é importante entendermos a teoria por trás do seu funcionamento.
Isso vai ajudar a identificar as diversas aplicações para as quais este módulo pode ser utilizado.
O módulo HB100 pode operar em modo de portadora contínua, ou em modo portadora pulsada.
Por ser a minha preferência, neste vídeo falo sobre o funcionamento em modo de portadora contínua, o modo de operação por pulso me parece ser mais complicado, então deixo para outra oportunidade.
No efeito doppler, se o objeto se mover com uma certa velocidade, as ondas refletidas vindas do objeto terão uma frequência ligeiramente alterada, essa alteração de frequência é o que realmente interessa nas medições ou detecção de movimentos.
Pode parecer difícil conseguir a façanha de medir essa variação de frequência sem nenhum equipamento sofisticado para radiofrequência, mas continue comigo que eu vou mostrar que é possível só com um osciloscópio comum.
Este módulo opera na frequência de 10.525 GHz que é o padrão para os Estados Unidos, conforme especificado no datasheet, mas tem a possibilidade de ser outra frequência se o país for outro.
É importante lembrar que este é apenas o módulo de radiofrequência, ou seja, ele ainda não está pronto para uso em aplicações práticas, ou seja, ele não é o produto final.
Para funcionar, ele precisa de pelo menos mais uma etapa, que será abordada em outro vídeo.
Vamos agora explorar o funcionamento do circuito, pois é necessário entender os dois principais estágios: o oscilador de radiofrequência e o mixer de sinal.
A portadora de radiofrequência é transmitida através da antena de transmissão para o ambiente,e uma parte do sinal é direcionada diretamente para o mixer.
Ao posicionar o módulo sensor em um local específico, ele estará direcionado a um objeto em movimento, essa posição de detecção é o lado onde estão as antenas patch.
Qualquer objeto presente no local vai causar a reflexão das ondas emitidas pelo módulo.
Se o objeto estiver parado, as ondas refletidas apresentarão a mesma frequência das ondas emitidas, e o sinal recebido pela antena receptora será consideravelmente mais fraco e será enviado ao mixer para processamento.
Caso o objeto esteja em movimento, as ondas refletidas sofrerão uma ligeira alteração na frequência, o mesmo acontece caso o módulo esteja em movimento.
Essa mudança é fundamental para o funcionamento do sensor Doppler, pois permite a medição da velocidade do objeto ou do próprio módulo.
Ao remover a tampa de proteção do módulo, a gente pode ver uma placa de circuito impresso que, à primeira vista, pode parecer complexa e intrigante.
Apesar da aparente simplicidade, a placa esconde em suas trilhas e componentes a capacidade de realizar medições de velocidade através do efeito Doppler.
A placa é composta por dois estágios principais: o circuito oscilador e o mixer.
O oscilador gera a portadora de radiofrequência, enquanto o mixer combina essa portadora com o sinal refletido pelo objeto em movimento, gerando a frequência intermediária.
O funcionamento é simples de ser entendido:
A antena Patch de transmissão transmite as ondas de radiofrequência geradas pelo oscilador.
A Antena Patch de Recepção Capta as ondas de radiofrequência refletidas pelo objeto.
O circuito Integrado do mixer realiza as funções complexas de processamento do sinal.
Nesse circuito só vi um resistor SMD de 39 ohms, é ele que polariza o oscilador.
Também ví só um capacitor SMD de alguns picofarad que deve ser de ajuste da frequência do oscilador.
Outras capacitâncias são geradas pelas trilhas da placa de circuito impresso para garantir a estabilidade do circuito.
Um filtro Passa-Faixa formado com as capacitâncias geradas pelas trilhas permite que apenas o sinal da banda de interesse passe para o próximo estágio.
E a saída de Frequência Intermediária fornece o sinal de frequência intermediária para o próximo estágio de processamento.
Agora falando sobre o Funcionamento a afirmação é que:
O oscilador gera a portadora de radiofrequência na frequência de 10.525 GHz.
A antena patch transmite a portadora de radiofrequência.
O sinal de radiofrequência é refletido por algum objeto em movimento.
A antena patch de recepção capta as ondas de radiofrequência refletidas.
O mixer combina a portadora de radiofrequência com o sinal de radiofrequência refletido, gerando a frequência intermediária.
A frequência intermediária é enviada para o próximo estágio de processamento, aliás, esse próximo estágio será abordado em outro vídeo.
Agora é preciso lembrar de coisas que são Importantes:
A frequência intermediária é de apenas alguns hertz, o que a torna audível.
O circuito é muito sensível a ruídos, por isso a blindagem é importante.
O circuito do sensor HB100 foi projetado para funcionar em conjunto com outros componentes para formar um sensor Doppler completo.
Agora a gente vai ver um pouco do que foi falado usando um osciloscópio, como vocês vão ver, temos frequência intermediária que muda de acordo com o movimentos dos objetos e uma saída cheia de ruídos.
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