Охранные сигнализаторы

Сигнализаторы слу­жат для подачн сигналов тревоги   при  нарушении условий охраны. Сигна­лы тревоги    могут быть световыми,    звуковыми, радиосигналами или ком­бинированными. В зави­симости от вида охраняе­мого объекта для подачи сигнала используют раз­личные нарушения усло­вии охраны,   например: для закрытого   помеще­ния - открывание двер­ного замка; для отдель­ных   предметов - изме­нение   нх   положения в пространстве.

Прннцнпиальная схема       сигнализатора, предназначенного      для охраны закрытых  поме­щений   (квартир,    гара­жей,   складов   и т.   п.), изображена на рис. 253.

 При  открывании   замка охраняемого помещения устройство   в   течение 1 мин подает звуковой си­гнал тревоги, если пред­варительно     сигнализа­тор не был включеи спе­циальным       магнитным ключом. Сигнал тревоги периодически   изменяет­ся по частоте и подобен звуковому сигналу сире­ны. Устройство питается от источника постоянно­го тока напряжением 9 В и в исходном   состоянии потребляет  ток не более 0,3 мА.

Устройство содер­жит датчик срабатыва­ния, которым служит геркон SF1, узел управ­ления на транзисторе VT1, генератор частот­ной модуляции на эле­ментах DD1.1, DD1.2, генератор тона на эле­ментах DD1.3,   DD1A и транзисторе VT2, усилитель мощности на транзисторах VT3, VT4 и узел включения сигнализатора на дистанционном переключателе А'/ и герконах SF2-SF4.

Включение сигнализатора производят переключением с помо­щью магнита контактов геркона SF2. При этом замыкается цепь прямой обмотки / дистанционного переключателя К1 и его контак­ты К1.1 устанавливаются в показанное на схеме положение, и на­пряжение источника питания поступает на элементы устройства. Если контакты геркона SF1 замкнуты, зарядка конденсатора С1 через резисторы R1 и R2 не происходит. Транзистор VT1 открыт, на выводы 1, 8 микросхемы DD1 поступает сигнал низкого уровня, на выходе элемента DD1.1 сигнал высокого уровня, и конденсатор С4 заряжен. На выходе элемента DD1.4 поступает сигнал низкого уровня, и транзисторы VT3, VT4 закрыты. В таком состоянии устройство может находиться продолжительное время.

При размыкании контактов геркона SF1, которое происходит в положении выдвинутого засова замка, начинает заряжаться кон­денсатор С1. Примерно через 1 мин напряжение на этом конденса­торе повышается до напряжения источника питания, и устройство устанавливается в режим охраны. Прн попытке открывания замка без предварительного выключения сигнализатора замыкаются кон­такты геркона -SF1. В этот момент на отрицательной обкладке конденсатора С1 образуется отрицательный импульс напряжения по отношению общего провода устройства, который через диод VD1 заряжает конденсатор С2. Транзистор VT1 закрывается, и генератор частотной модуляции, а также генератор тона устанав­ливаются в рабочий режим. Частота генератора частотной моду­ляции выбрана около 0,5 Гц и определяется емкостью конденсатора СЗ и сопротивлением резистора R6. Скважность импульсов этого генератора соответствует примерно 3 и устанавливается диодсм VD2 и резистором R6. От сигнала высокого уровня, поступающего с выхода элемента DD1.1, через резистор R7 и диод VD3 заряжает­ся конденсатор С4. При сигнале низкого уровня на выходе этого элемента конденсатор С4 разряжается через резистор R8 и базовую цепь транзистора VT2. Пропорционально напряжению на конден­саторе С4 открывается транзистор VT2, изменяя сопротивление отрицательной обратной связи элемента DDJ.3 генератора тона. Прн повышении напряжения на конденсаторе С4 сопротивление транзистора VT2 уменьшается, н частота генератора тона повы­шается, при понижении напряжения частота генератора тона понижается. С выхода элемента DD1.4 на базу транзистора \ТЗ поступает частотно модулированный сигнал звуковой частоты. Тран­зисторами VT3 н VT4 он усиливается по мощности и воспроизво­дится громкоговорителем ВА1.

Сигнализатор подает звуковой сигнал до тех пор, пока конден­сатор С2 ие разрядится через резистор R3 до напряжения отсечки транзистора VT1. После этого транзистор VT1 открывается и гене­раторы устанавливаются в исходное состояние.

Для выключения сигнализатора необходимо замкнуть цепь обратной обмотки // дистанционного переключателя К.1. Это осу­ществляют при помощи магнитного ключа, приближение которого к месту расположения i ер конов SF2 - SF4 приводит к замыканию герконов SF3, SF4 и не вызывает переключение SF2. При этом протекающий через обратную обмотку ток переключает якорь в положение, при котором устройство выключается, и конденса­тор С2 разряжается через резистор R4_t

Для устройства пригодны транзисторы VT1 - из серии КП302; у_Т2 - из серий КТ315, КТ312, КТ306; VT3 - из серий КТ603, КТ608; VT4 - из серий КТ817, КТ805. Используется микросхема К176ЛА7 илн К564ЛА7. Применяются диоды VD1 и VD3 кремние­вые маломощные любого типа на прямой ток не менее 50 мА, VD2 _из серии Д9. Диод Д9Г можно заменить кремниевым, например КД521Б, но при этом необходимо его зашунтировать резисторам сопротивлением 1,2-1,5 МОм. Дистанционный переключатель!н-_Па РПС20, паспорт РС4.521.752 или РПС24, паспорт РС4.521.915. д1ожно применить дистанционный переключатель и другого типа, напряжение срабатывания которого 7-8 В, громкоговоритель ВА1 любого типа мощностью 3 Вт, герконы SFJ типа КЭМ-1, SF2, SF3, SF4 типа КЭМ-2, конденсаторы типа К52-1, К53-1.

Геркон SF1 располагают на дне скважины дверной рамы для засова замка. Рядом с герконом закрепляют небольшой постоянный магнит таким образом, чтобы прн удаленном засове замка контакты геркона были замкнуты от действия магнитного поля. При закры­том замке магнитное поле должно шунтироваться массой засоьа и контакты геркона будут разомкнуты. Герконы SF2-SF4 распо­лагают в скрытом месте с наружной стороны охраняемого помеще­ния. Расстояние между ними 10-12 мм, причем геркон с SF2 рас­полагают средним.

Магнитный ключ содержит два небольших постоянных магнита и металлический стержень, расположенный посередине, размеры которого соответствуют магниту. Закрепляют магниты и стер­жень в пластмассовом корпусе с помощью эпоксидного компаунда. Размеры между магнитами и стержнем должны соответствовать размерам установки герконов. Следует иметь в виду, что контакты геркона замыкаются только от продольного магнитного поля. При поднесении магнитного ключа к месту расположения геркон SF2 не переключается от действия магнитных полей боковых магнитол, так как стальной стержень оказывает шунтирующее действие на магнитное  поле.

Панку элементов устройства следует выполнять паяльником на напряжение не более 12 В. Прн несоблюдении этого требования может выйти из строя полевой транзистор и микросхема. Часто встречающаяся неисправность микросхемы МОП-структуры, вы­званная нарушением технических требований монтажа - умень­шение сопротивления между выводами входов в ее элементах. Если элемент работает как инвертор, такая неисправность не вызывает отказ функционирования устройства. В случае использования дв)Х входов для выполнения различных функций, устройство может оказаться неработоспособным. Например, уменьшение сопротивления между входами элементов DDL3 даже до нескольких десятков кило-ом приводит к неработоспособности генераторов тона, так как по­ложительный сигнал обратной связи, поступаемый с конденсатора С5, при этом оказывается зашунтнрованным через резистор R5 н источник питания. Для функционирования генератора при такой неисправности необходимо входы элемента DD1.3 соединить между собой и подключить к аноду маломощного кремниевого диода, на­пример, КД521Б, катод которого присоединяют к стоку транзи­стора VT1.

При правильном монтаже и использовании исправных эле­ментов  сигнализатор   надежно  работает  без  налаживания.

Для охраны открытых объектов или небольших земельных Участков можно изготовить сигнализатор, принципиальная схема которого  изображена на рис, 254, а.  При замыкании  контактов

SA1 датчика срабатывания устройство около 30 с подает звуковой сигнал, модулированный по частоте и подобный сигналу сирены. Устройство питается от батареи аккумуляторов напряжением 9 В и потребляет в исходном состоянии ток около 1 мА.

Устройство содержит датчик срабатывания (механические кон­такты SA1 и резистор R1), узел управления на транзисторах VT1 ,VT2 и микросхеме DD1, генератор частотной модуляции на элемен­тах    DD2.1   и   DD2.2,     генератор   тона    на   элементах    DD2.3 и DD2A,   усилитель   мощности зву­кового сигнала па транзисторах VT4, VT5 н батарею аккумуляторов GB1. В исходном состоянии контакты SA1 датчика срабатывания   разомк­нуты, транзисторы VT1 н VT2 откры­ты, на выходе элемента DD1.3 уста­новлен    сигнал    высокого     уровня, конденсатор С1 заряжен,   генератор частотной   модуляции    и   генератор тона находятся в нерабочем   состоя­нии н на выходе элемента DD2A сиг­нал низкого уровня, транзисторы  VT4,  VT5 закрыты, и звуковой сигнал не воспроизводится.

Датчик срабатывания соединен с узлом управления устрой­ства защищенной линии связи, замыкание или обрыв проводов ко­торой приводит к срабатыванию сигнализатора так же, как и от замыкания контактов датчика.

При замыкании контактов датчика илн проводов линии связи транзистор VT1 остается в открытом состоянии, на вход (вывод 5) элемента DD1.2 поступает сигнал низкого уровня. Элементы DD1.2 и DD1.3 переключаются и на отрицательной обкладке конденса­тора С7   образуется   отрицательный   заряд,   который   через диод

VD2 заряжает конденсатор С2. Прн этом транзистор VT2 закрывает­ся и генераторы частотной модуляции и генератор тона устанав­ливаются в рабочий режим. Поступаемый с выхода элемента DD2.4 промодулированный по частоте сигнал звуковой частоты усиливается транзисторами VT4, VT5 н воспроизводится громко­говорителем ВЛ1. Принцип работы генератора частотной модуля­ции н генератора тона изложен в описании сигнализатора для охраны закрытых помещений.

В случае обрыва линии связи закрывается транзистор VT/, что приводит к переключению элементов микросхемы DD1 и сра­батыванию сигнализатора.

После выключения питания переключателем SA2 происходит быстрая разрядка конденсатора С2, необходимая для подготовки сигнализатора   к  следующему  включению.

Для сигнализатора применяют транзисторы со статическим коэффициентом передачи тока не менее 50, дноды VDl- VD4, VD6 кремниевые малой мощности любого типа, например, КД521Б, Д220, VD5 - германиевый из серии D9, конденсаторы любого типа, громкоговоритель мощностью 3-4 Вт с сопротивлением зву­ковой катушки 5-6 Ом. Устанавливают батарею аккумуляторов на напряжение 9 В и номинальный ток разрядки не менее 2 А например, составленную из 7 последовательно соединенных эле­ментов РЦ93. Контактами датчиков могут служить геркон, управ­ляемый постоянным магнитом, или механические контакты раз­личной формы.

Для охраны приусадебного участка можно изготовить датчик, конструкция которого показана на рис. 254, б.

 К металлической установочной планке / винтами 2 закреплен стакан 3 из изоляцион­ного материала. К стакану закреплен металлический диск 4, жест­ко соединенный с пружинным металлическим штырем 5, нижняя часть которого выгнута дугообразно. В нижней части (по рисунку) стакана расположено металлическое кольцо 6. При установленном Датчике штырь касается кольца со стороны установочной планки. Один вывод резистора 7 соединен с диском, другой'-с кольцом. К выводам резистора  припаяны провода 10 датчика н  выведенрезисторе R1, стабилитроне VD7 и конденсаторе С2. Плавное изме­нение фазы открывания тринистора осуществляется за счет неболь­шой разности частоты мультивибратора и частоты полупериодов выпрямленного сетевого напряжения. Если частота мультивибра­тора будет немного меньше 100 Гц, фаза открывания тринистора в каждом полупериоде сетевого напряжения будет уменьшаться, а ток через гирлянду увеличиваться. При этом гирлянда будет плавно з'ажигаться и быстро гаснуть. Если частоту мультивибра­тора установить немного большей 100 Гц, фаза открывания трини­стора будет увеличиваться и гирлянда будет быстро зажигаться немедленно гаснуть. Частоту переключений мультивибратора уста­навливают подстроечным резистором R5. Для более плавной ре­гулировки частоты резистор R5 можно заменить двумя резисторами: постоянным на сопротивление 43 кОм и переменным на сопротив­ление 15 кОм.

Для стабильной работы переключателя необходимо выбрать конденсатор СЗ с малым ТКЕ, например, бумажный или металло-бумажный, транзистор VT1 на напряжение коллектор - эмиттер не менее 250 В, например, КТ940А, КТ605Б. Выбирают микросхе­му типа К176ЛА7, К176ЛЕ5, К564ЛА7, К564ЛЕ5. При исполь­зовании трехэлементных микросхем из этих серий, например, К176ЛА9 или К176ЛЕЮ, следует учесть, что нумерация их вы­водов отличается от показанной на схеме. Можно использовать также тринистор VS1 из серии КУ202, который рассчитан на пря­мое максимальное напряжение не менее 300 В, например, КУ202К, диоды VD1-VD5 из серии КД105 или типа Д226Б, диод VD6 - любого типа.