В останнє десятиліття набули широкого поширення самі різні системи електронної охорони та сигналізації, починаючи від пристроїв для запобігання несанкціонованого доступу і закінчуючи складними електронними засобами, що піднімають тривогу при появі порушника в охоронюваному просторі Більшість таких охоронних систем випускається відомими фірмами і легко встановлюється, але, на жаль, за дуже високу ціну У той же час досить надійні і не дуже складні пристрої електронної охорони та сигналізації можуть бути виготовлені самостійно

ДАТЧИК ДЛЯ ОХОРОНИ АВТОМОБІЛЯ

Вкрасти або пограбувати автомобіль, що не хитнувши його, – майже нерозвязна задача Тому рідкісна охоронна система обходиться без пристрою, так чи інакше реагує на коливання кузова автомобіля

Конструкція одного з найпростіших датчиків – контактного датчика (КД) коливань – показана на рис 21 Тут 1 – друкована плата 2 – пружний металевий повідець, верхній кінець якого відігнуть і впаяний в спеціальний отвір в платі (один висновок КД), а на нижньому укріплений вантаж – свинцевий циліндр або кульку 3 4 – контактна шайба, припаяна до нуль-фользі плати (інший висновок КД)

Повідець виготовляють з пружної дроту (сталь, фосфористая бронза тощо) діаметром 0,3-0,4 мм Його довжина – 50-80 мм Вага свинцевого вантажу – 15-20 р Від пружності повідка і маси вантажу залежить резонансна частота датчика і, отже, його чутливість до тих чи інших зовнішніх збурень При необхідності пружність повідка і маса вантажу можуть бути змінені

Чутливість КД залежатиме, очевидно, від положення (вище-нижче) контактної шайби і діаметра її внутрішнього отвору Але, експериментуючи з тим і іншим, не слід прагнути до досягнення можливо більшої чутливості датчика, оскільки наслідком буде безліч помилкових спрацьовувань Чутливість датчика повинна бути лише достатньою

На тій же друкарській платі монтують і електронну частину пристрою, принципова схема якої наведена на рис 22

Рис 22 Принципова схема електронної частини пристрою

Шестіразрядний лічильник DD2 реагує на кожен спад напруги на своєму вході С (в ідеалі – на кожне замикання КД) тим, що зберігається в ньому число збільшується на одиницю

Підключенням резистора R8 і діода VD1 до виходу 1, 2, 4, 8, 16 або 32 лічильника DD2 в системі одне з цих чисел встановлюють як числа-порога За його досягненні на відповідному виводі лічильника (3,4,5,10, І або 12) виникає одиничне напруга U = U .

Ця напруга блокує подальший рахунок у DD2 (високою напругою на вході інвертора DD12) і створює в базі транзистора VT2 струмПри(Напруга

відсічення складеного кремнієвого транзистора) 1б= 0,34 мА А оскільки транзистор має посилення по струму не меншето

з відносно слаботочной навантаженням (струм в ACT-10 не перевищує 0,25 А) цей транзистор відкриється до насичення і включить пьезосірену Як показує досвід, в цьому режимі падіння напруги на переході колектор-емітер транзистора КТ972А не перевищує 1 В

Однак все це відбудеться лише в тому випадку, якщо число-поріг буде набрано в паузі тривалістю Т між короткими імпульсами на вході R лічильника DD2, які повертають лічильник в початковий нульовий стан

Основу генератора, що формує ці імпульси (на професійному жаргоні – імпульси скидання), становить мультивибратор, виконаний на елементах DD13 і DD14 Зміною опору підлаштований резистора R5, уведеного під Времязадающій цепьмультівібратора, період його перемикання Т = 2 (R6 + R5) С2 може бути встановлений в межах 2-9 с Сам імпульс на вході R лічильника формується з фронту меандра на виході інвертера DD14 дифференцирующей ланцюжком R7C3 і інвертера DD15, DD16 Його тривалість tc6p ξ R7C3 ξ 20 мкс

Лічильник DD2 дозволяє поділити сигнали КД на дві групи: відносно рідкісні, якими можна і потрібно нехтувати (випадковий поштовх автомобіля, «брязкіт»[1] елементарного замикання КД тощо), і часті, мимоволі виникають при активному «інтересі» до автомобіля Саме ці сигнали і поведуть до включення Пєзосирена

Пєзосирена звучить недовго: до появи чергового імпульсу скидання – максимум 9 с Але потім включиться знову і буде повторюватися до тих пір, поки не припиниться зовнішній вплив

Друковану плату пристрою можна виготовити з двостороннього фольгованого склотекстоліти товщиною 1,5-2 мм Її конфігурація, розводка провідників, конструкція корпусу, в який вона буде поміщена, великого значення не мають Важливо одне: пристрій повинен бути встановлений так, щоб повідець датчика зайняв вертикальне положення і в стані спокою не стосувався б «заземленою» шайби 4 (рис 21) І, звичайно, так, щоб порча самого пристрою, його Пєзосирена і джерела живлення була б максимально ускладнена

Всі резистори – типу МЛТ-0, 125 Оксидні конденсатори С4 і С5 – будь-якого типу С1 .. СЗ – КМ-6, К10-176 або їм подібні

Конструюючи те чи інше охоронний пристрій, зазвичай прагнуть мінімізувати його енергоспоживання в черговому режимі Зауважимо, що енергоспоживання КМОП мікросхем, особливо працюють в генераторному режимі, залежить від напруги живлення (тут U різко нелінійно) Відбувається це тому, що при U > 2 U

піт

(U3a– Найбільша напруга між витоком і затвором МОП транзистора, при якому він залишається замкненим) при напружених на затворах близьких до U / 2 в КМОП структурах виникає так званий наскрізний струм, швидко збільшується із зростанням і піт Тому в Мікропотужні КМОП техніці напруга живлення мікросхем знижують до величини, при якій наскрізні струми або взагалі відсутні, або стають пренебрежимо малими

Тут прийнято U nm = 5,3-5,4 В Ця напруга формує стабілізатор, виконаний на шестивольт стабілітроні VD2 і транзисторі VT1 Для мінімізації енергоспоживання самим стабілізатором важливо правильно вибрати опір резистора R9

Мінімальний струм стабілітрона КД106А – 10 мкА Зовнішній споживач – базова ланцюг транзистора КТ3102ЕМ, що має посилення по струму Ь21Е> 400 Виникає в режимі тривоги струм в R8 рівний 0,34 мА, перерахований в базу транзистора VT1 (він працює тут емітерний повторювачем), складе 0,34 / 400 ξ 9 мкА Тоді, прийнявши U = 8 В (Пєзосирена звучить досить голосно і при менших напряже-пах), отримаємо R9 = (U – 6) / 19 х 106 ξ 100 кОм

Зауважимо, що в черговому режимі ток стабілітрона складе майже весь споживаний пристроєм струм, який при UniiT = 12 В буде близький до 60 мкА

Мале енергоспоживання охоронної техніки в черговому режимі важливо насамперед тому, що робить її незалежною від зовнішнього енергопостачання В описаному пристрої 2-3 батарейки типу 3336 або 6-8 пальчикових елементів не тільки забезпечують багатомісячну його роботу (близько року), а й повноцінне звучання Пєзосирена при тривозі

Пристрій неважко переробити для роботи і під велике навантаження (рис 23)

Це може бути потужне реле (RH> 4 Ом), здатне комутувати основні електроланцюзі автомобіля (фари, сигнал тощо), електроклапан, електродвигун потужністю 30-40 Вт і тп

Однак потрібно мати на увазі, що на навантаженнях зі значною індуктивної складової (на обмотці того ж реле) можуть виникати небезпечні для транзистора VT3 (при його замиканні) екстранапряженія Тому таку навантаження

обовязково шунтируют діод-резисторного демпфером (на рис 23 він заштрихований), що знижує амплітуду зворотного «викиду» напруги до прийнятної величини (в будь-якому випадку напруга на транзисторі не повинно перевищувати U для КТ972А – U = 60 В) У цьому випадку VD3 – будь-який діод, що витримує прямий струм 1-1,5 А, a R12 = 2-3 RH

Автоматичний скидання лічильника DD2 можна доповнити ручним, як показано на рис 24

Джерело: Виноградов Ю А та ін, Практична радіоелектроніка-М: ДМК Пресс – 288 с: Ил (На допомогу радіоаматори)