Czujnik dotykowy w alarmie bezpieczeństwa. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Czujnik dotykowy w alarmie bezpieczeństwa. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Bezpieczeństwo i ochrona

Komentarze do artykułu

W artykule opisano urządzenie, które reaguje na dotknięcie dowolnego przedmiotu - zamka drzwi, sejfu itp. Można je zastosować w systemie bezpieczeństwa.

Na ryc. Na rysunku 1 przedstawiono schemat wyjaśniający zasadę działania urządzenia. Tutaj G1 jest generatorem napięcia przemiennego (sieć energetyczna); Ср - kondensator separujący wysokiego napięcia o małej pojemności; D - czuły element progowy; CP - obiekt kontrolowany o przewodności elektrycznej; C0 to jego pojemność elektryczna; Sk to pojemność elektryczna osoby dotykającej skrzyni biegów.

Czujnik dotykowy w alarmie antywłamaniowym

Cyn jest znacznie mniejszy niż pojemność kondensatora C0. Dlatego prąd I występujący w trybie czuwania (bez SK) jest w przybliżeniu równy I = 314.Ur.Avg. С0/(Ср+С0), a napięcie na wejściu elementu czułego: Uin=I.Zin, gdzie Zin to rezystancja wejściowa, a Ur to napięcie generatora. Napięcie Uin musi znajdować się poniżej progu zadziałania elementu czułego. Podłączenie ciała obcego do przekładni spowoduje wzrost pojemności do C0'=C0+ Sk i odpowiednio prądu w obwodzie do I'=314. Ur.Avg.С0'/ (Ср+С0'). Napięcie wejściowe wynosi Uin'=I'.Zin. Napięcie to musi być powyżej progu i wtedy dotknięcie CP wywoła alarm.

Na ryc. Rysunek 2 przedstawia schemat ideowy urządzenia. Generatorem napięcia przemiennego z kondensatorem separującym na wyjściu jest dzielnik pojemnościowy S9S10 podłączony do sieci elektrycznej. Rezystancja wejściowa elementu progowego wynosi Zin = 40 kOhm (ma charakter złożony). Filtr dolnoprzepustowy R1C1R2C2 redukuje możliwe szumy o wysokiej częstotliwości i impulsy.

Czujnik dotykowy w alarmie antywłamaniowym

Wzmacniacz operacyjny DA1 i tranzystor VT1 stanowią ekonomiczny komparator, z którego sygnał podawany jest na wejście zliczające 14-bitowego licznika DD2. Układ DD1 zawiera generator generujący krótkie impulsy. Docierają do wejścia R licznika i okresowo przywracają go do pierwotnego stanu. Okres powtarzania tych impulsów wynosi Tr=2,R12. C6 w wyprodukowanej próbce wynosiło 7 s. Wprowadzono obwód R14C8 w celu zerowania licznika DD2 po włączeniu zasilania.

Tranzystor VT2, działający w trybie klucza elektronicznego, włącza syrenę piezoelektryczną HA1, gdy na wyjściu licznika pojawi się wysoki poziom. Stanie się to jednak tylko wtedy, gdy w przerwie między impulsami resetującymi na wejście C dotrze co najmniej 256 impulsów o częstotliwości sieci AC. Oznacza to, że jeśli dotknięcie przekładni trwa co najmniej Tc=Nc/F=256/50=5,12 s, gdzie F=50 Hz jest częstotliwością prądu przemiennego w sieci. Stąd maksymalny czas trwania alarmu Tmax=Tr-Tc=1,9 s. W rzeczywistości jego czas trwania będzie zależał od momentu zetknięcia się ze skrzynią biegów i może być dowolny w zakresie 0...Tmax. Jeśli dotknięcie CP będzie się powtarzać, sygnał alarmowy będzie okresowo powtarzany.

Rezystor R4 - SP3-38a lub SP3-19b, reszta - MLT 0,125. Kondensatory C9 i C10 (montowane we wtyczce lub gnieździe zasilającym) - K5-15-N70 (napięcie robocze 1,6 kV), K73-9 (630 V) lub KSO-2 (500 V). Kondensatory C3 i C5 - K50-35, K50-40 itp., Reszta - KM-6, K10-17b itp. Tranzystor VT2 to konstrukcja z kompozytu krzemowego npn o współczynniku przenikania prądu co najmniej 400 i dopuszczalnym kolektorze prąd co najmniej 200 mA. Jako DD2 można zastosować mikroukład KR1561IE20. Piezosyren HA1 - AST-10.

W zmontowanym urządzeniu należy sprawdzić napięcie na wyjściu DA1 (pin 6) w trybie czuwania. Jeżeli przekracza 1 V (minimalne napięcie na wyjściu wzmacniacza operacyjnego zwykle nie jest znormalizowane), należy zainstalować rezystor R8 z niższą rezystancją - w tym trybie tranzystor VT1 powinien być bezpiecznie zamknięty.

Próg czułości DA1 U=Upit.R4/(R3+R5) ustawia się za pomocą rezystora dostrajającego R4. Urządzenie zacznie reagować na sygnał wejściowy dopiero wtedy, gdy jego amplituda przekroczy ten próg.

W systemie bezpieczeństwa prawie zawsze występuje pewne opóźnienie w uruchomieniu sygnału alarmowego. Jest to jedna z technik, którą stosuje się przy próbie przeniesienia na automaty trudnej algorytmicznie funkcji - wybierania ze zbioru możliwych zdarzeń tylko tych potencjalnie niebezpiecznych, zagrażających. Przyjęte tutaj opóźnienie nie sprawdzi się w przypadku gospodarstw domowych, które zwykle szybko (w czasie krótszym niż Tc) otwierają drzwi swojego mieszkania, ale zareaguje na złodzieja, który zabiera zbyt dużo czasu (ponad 2 Tc) na odebranie klucza głównego.

Charakterystyki czasowe urządzenia (opóźnienie aktywacji alarmu Tc i maksymalny czas trwania dźwięku Tmax) można zmienić, jeśli zainstalujesz elementy zadawania częstotliwości o różnych wartościach znamionowych i usuniesz sygnał wyjściowy z innego wyjścia licznika DD2. Zatem przy Tr = 7 s i Nc = 128 (w tym celu rezystor R10 jest podłączony do pinu 13 DD2) mamy: Tc = 2,56 s, Tmax = 4,4 s. Przy Tr = 4,8 s (w tym celu kondensator C6 musi wynosić 0,68 μF) i Nc = 128 mamy: Tc = 2,56 s, Tmax = 2,2 s. Jeżeli tak duże opóźnienie nie jest potrzebne i należy natychmiast reagować na dotknięcie skrzyni biegów, wystarczy podłączyć rezystor R10 do wyjścia 23 (pin 7) licznika DD2. W takim przypadku alarm włączy się po 0,16 s.

Ponieważ sieć elektryczna służy jako generator napięcia przemiennego niezbędny do normalnej pracy czujnika, wygodnie jest wykorzystać ją do zasilania czujnika. Wystarczy wybrać zasilacz (adapter) odpowiedni do napięcia i prądu obciążenia dowolnego radia lub zabawki elektronicznej. W takim przypadku kondensatory C9 i C10 mogą nie być wymagane: doświadczenie pokazuje, że sprzężenie pojemnościowe z siecią elektryczną, które występuje w samym zasilaczu, jest wystarczające.

W wyborze źródła zasilania pomoże Ci tabela, gdzie Up to napięcie źródła zasilania, I to prąd pobierany przez urządzenie w stanie czuwania, Itr to stan alarmu. Zauważamy tylko, że wraz ze wzrostem Upit wzrasta pobór mocy w trybie czuwania, a syrena piezoelektryczna AST-10 brzmi dość głośno nawet przy Upit = 4,5 V.

Czujnik dotykowy w alarmie antywłamaniowym

Opisywane urządzenie jest w zasadzie niezależnym systemem bezpieczeństwa. Można go również zastosować jako element bardziej złożonego urządzenia usuwającego sygnał z wyjść licznika DD2.

Elementów R7, R8, R9 i VT1 nie można montować, jeśli napięcie zasilania jest większe niż 8 V, natomiast wyjście DA1 należy podłączyć bezpośrednio do wejścia C DD2. Elementy DD1.3, DD1.4, R14, C8 są również opcjonalne - łańcuch różniczkujący C7R13 można podłączyć pomiędzy wyjściem 3 elementu DD1.2 i wejściem R DD2. W takim przypadku górny zacisk R13 na schemacie należy podłączyć do wspólnego przewodu.

Autor: Yu.Vinogradov, Moskwa

Zobacz inne artykuły Sekcja Bezpieczeństwo i ochrona.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Aby wsiąść do samolotu, po prostu pokaż zegarek 30.04.2014

Samsung kilka dni temu zawarł umowę z hiszpańską linią lotniczą Iberia. Oczywiście istota umowy polega na korzystaniu z urządzeń Samsunga przez przewoźnika lotniczego. Dokładniej, w tym przypadku mówimy o korzystaniu z inteligentnych zegarków Gear 2 przez pasażerów Iberii.

Dedykowana aplikacja na nowe zegarki Samsunga pozwoli klientom zaprezentować swoje e-bilety za pomocą tych urządzeń. Wcześniej pasażerowie mieli możliwość wykorzystania do tych celów smartfona.

Oczywiście nawet zwykli klienci Iberii nie będą się spieszyć z zakupem Gear 2 właśnie do tego zadania. Ale przynajmniej jest to dobry wskaźnik tego, jak nadal można używać takiej elektroniki do noszenia.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Ślady wczesnego życia w kamieniach szlachetnych

▪ DS1087L 3V EconOscillator Pojedynczy chip szerokopasmowy oscylator

▪ LG porzuca biznes telefonii komórkowej

▪ Materiały ziem rzadkich ze ścieków

▪ Platforma InterCentrino 2

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Domofony. Wybór artykułów

▪ artykuł Chcą pokazać swoje wykształcenie. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Gdzie rosną orzechy? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Pojazd terenowy-pojazd pneumatyczny. Transport osobisty

▪ artykuł Prosty termostabilizator do sklepu warzywnego. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Lutownica termostabilizująca 25 W. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn