Сенсорний датчик у охоронній сигналізації. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Охорона і безпека

 Коментарі до статті

У запропонованій статті описано пристрій, що реагує на дотик будь-якого предмета - до замку, сейфу і т. п. Воно може бути використане в охоронній системі.

На рис. 1 показана схема, що пояснює принцип дії пристрою. Тут G1 - генератор змінної напруги (електромережа); Ср – високовольтний розділовий конденсатор малої ємності; Д – чутливий пороговий елемент; КП - контрольований предмет, що має електропровідність; С0 – його електрична ємність; Ск - Електрична ємність людини, що стосується КП.

Zвх набагато менше, ніж ємнісний опір конденсатора С0. Тому струм I, що у черговому режимі (без Ск), приблизно дорівнює I=314.Ur.Ср. С0/(Ср+С0), а напруга на вході чутливого елемента: Uвх=I.Zвх, де Zвх його вхідний опір, а Ur - напруга генератора. Напруга Uвх має бути нижчою за поріг спрацьовування чутливого елемента. Підключення до КП стороннього предмета призведе до збільшення ємності до С0'=С0+ Ск і відповідно струму в ланцюгу до I'=314. Ur.Ср.С0'/(Ср+С0'). Напруга на вході у своїй Uвх'=I'.Zвх. Ця напруга має бути вищою за поріг, і тоді дотик до КП викличе сигнал тривоги.

На рис. 2 показано принципову схему пристрою. Генератором змінної напруги з роздільним конденсатором на виході служить дільник ємнісний С9С10, підключений до електричної мережі. Вхідний опір порогового елемента Zвх = 40 кОм (воно має комплексний характер). Фільтр низьких частот R1C1R2C2 послаблює можливі високочастотні та імпульсні перешкоди.

Операційний підсилювач DA1 і транзистор VT1 складають економічний компаратор, сигнал якого надходить на лічильний вхід 14-розрядного лічильника DD2. На мікросхемі DD1 зібрано генератор, який формує короткі імпульси. Вони надходять на вхід R лічильника та періодично повертають його у вихідний стан. Період прямування цих імпульсів Tr=2.R12. C6 у виготовленому зразку становив 7 с. Ланцюг R14C8 введений для обнулення лічильника DD2 при включенні живлення.

Транзистор VT2, що працює в режимі електронного ключа, включає п'єзосирену HA1 з появою високого рівня на виході лічильника. Але це відбудеться лише в тому випадку, якщо в інтервалі між імпульсами скидання на вхід надійде не менше 256 імпульсів з частотою мережі змінного струму. Тобто, якщо дотик до КП триватиме щонайменше Тс=Nс/F=256/50=5,12 з, де F=50 Гц - частота змінного струму у мережі. Звідси максимальна тривалість сигналу тривоги Тmax = Tr-Tc = 1,9 c. Насправді його тривалість залежатиме від моменту дотику до КП, вона може бути будь-якою в межах 0...Тmax. Якщо дотик до КП зберігається, тривожний сигнал періодично повторюватиметься.

Резистор R4 – СП3-38а або СП3-19б, решта – МЛТ 0,125. Конденсатори С9 і С10 (їх монтують у вилці або розетці) - К5-15-Н70 (робоча напруга 1,6 кВ), К73-9 (630 В) або КСВ-2 (500 В). Конденсатори C3 і С5 - К50-35, К50-40 і т. п., інші - КМ-6, К10-17б та ін. 2 мА. Як DD400 може бути використана мікросхема КР200ІЕ2. П'єзосирену HA1561 - АСТ-20.

У зібраному пристрої потрібно перевірити напругу на виході DA1 (висновок 6) у черговому режимі. Якщо вона перевищує 1 В (мінімальна напруга на виході операційного підсилювача зазвичай не нормується), слід встановити резистор R8 меншого опору - транзистор VT1 в цьому режимі повинен бути надійно закритий.

Поріг чутливості DA1 U=Uпіт.R4/(R3+R5) встановлюють підстроювальним резистором R4. Пристрій почне реагувати на вхідний сигнал лише у тому випадку, якщо його амплітуда перевищить цей поріг.

В охоронній системі ту чи іншу затримку ввімкнення тривожного сигналу роблять майже завжди. Це один із прийомів, якими користуються, намагаючись передати автоматам алгоритмічно непросту функцію - виділення з безлічі можливих подій лише потенційно небезпечних, що загрожують. Прийнята тут затримка не спрацює на домашніх, що звично швидко (менш ніж за Тс) відчиняють двері своєї квартири, але відреагує на злодія, який занадто довго (більше 2Тс) підбирає відмичку.

Тимчасові характеристики пристрою (затримку включення тривожної сигналізації Тс та максимальну тривалість звучання Тmax) можна змінити, якщо встановити частотні елементи з іншими номіналами і знімати вихідний сигнал з іншого виходу лічильника DD2. Так, при Тr=7 і Nс=128 (для цього резистор R10 підключають до висновку 13 DD2) маємо: Тс=2,56 с, Тmax=4,4 с. При Тr=4,8 (для цього конденсатор С6 повинен бути 0,68 мкФ) і Nс=128 маємо: Тс=2,56 с, Тmax=2,2 с. Якщо така значна затримка не потрібна і на дотик до КП слід негайно реагувати, достатньо підключити резистор R10 до виходу 23 (висновок 7) лічильника DD2. Сигнал тривоги прозвучить у разі через 0,16 з.

Оскільки як генератор змінної напруги, необхідного для нормальної роботи датчика, взята електромережа, зручно скористатися нею і для живлення датчика. Потрібно лише підібрати відповідний за напругою та струмом навантаження мережевий блок живлення (адаптер) від будь-якого радіо або електронної іграшки. Конденсатори С9 і С10 в цьому випадку можуть і не знадобитися: досвід показує, що досить виявляється ємнісний зв'язок з електромережею, що виникає в самому блоці живлення.

Допоможе вибрати джерело живлення таблиця, де Uпіт - напруга джерела живлення, Ідеж - струм, споживаний пристроєм у черговому режимі, Iтр - у режимі тривожної сигналізації. Зауважимо лише, що зі збільшенням Uпіт зростає енергоспоживання в черговому режимі, а п'єзосирен АСТ-10 звучить досить голосно і при Uпіт = 4,5 В.

Описаний пристрій є по суті самостійною охоронною системою. Його можна використовувати і як складову частину більш складного пристрою, знімаючи сигнал з виходів лічильника DD2.

Елементи R7, R8, R9 і VT1 можна не встановлювати, якщо напруга живлення більше 8, при цьому вихід DA1 слід з'єднати з входом С DD2 безпосередньо. Не обов'язкові й елементи DD1.3, DD1.4, R14, С8 - диференціюючий ланцюжок С7R13 можна підключити між виходом 3 елементи DD1.2 та входом R DD2. При цьому верхній за схемою висновок R13 має бути підключений до загального дроту.

Автор: Ю.Виноградов, м.Москва

Дивіться інші статті розділу Охорона і безпека.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву Електронне татуювання та мікрофон 15.11.2013 Компанія Motorola направила до Патентного відомства США заявку, в якій описується "електронне татуювання" із вбудованим мікрофоном. У заявці йдеться, що "татуювання" кріпиться на шиї користувача і, крім мікрофона, включає приймач і джерело живлення. Завдання мікрофона – фіксувати вібрації гортані людини під час розмови. Дані з мікрофона надсилаються на мобільний пристрій. Розробники відзначають, що такий спосіб захоплення звуку знизить фонові шуми, і співрозмовник чутиме користувача з татуюванням чіткіше. На татуюванні також можуть розміщуватися дисплей та датчик шкірно-гальванічної реакції для вимірювання електропровідності шкіри. Останній дозволяє використовувати татуювання як детектор брехні. У заявці не повідомляється, яким способом передбачається наносити татуювання на шкіру. Зазначимо, що раніше Motorola називала словом "татуювання" тонкий і гнучкий пристрій, що кріпиться до шкіри на кшталт пластиру. Татуювання-"пластир" Motorola пропонувала використовувати як ідентифікатор. Передбачалося, що пристрій випромінює сигнал, який є підтвердженням особистості людини.

Інші цікаві новини:

▪ До 2015 р. ультратонкі ноутбуки займуть чверть ринку мобільних ПК

▪ 600-вольтові CoolMOS транзистори P7 від Infineon

▪ Робот будує цегляний будинок за два дні

▪ Преміум смартфон Lumigon T2 HD

▪ Робот для збирання фруктів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Радіоаматорські розрахунки. Добірка статей

▪ стаття Політика з далеким прицілом. Крилатий вислів

▪ стаття Який середньовічний король воював як лицар, навіть будучи сліпим? Детальна відповідь

▪ стаття Червона морошка. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Індикатор напруги зі звуковою індикацією. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Свічка з чарівної палички. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024