Шлейф – один з найбільш простих і надійних датчиків в охоронній системі (ОС) Петля з тонкого, непомітно для порушника обривається дроти, переплітається охоронювані предмети і підходи до них, робить практично неможливим не тільки таємне викрадення, а й саме проникнення в охоронювану зону

Але охоронна система виконає своє завдання лише в тому випадку, якщо її реакція на кримінальне вторгнення буде передана за призначенням Просто «крики про допомогу», видавані ОС найчастіше без будь-яких на то підстав, вже не привертають увагу оточуючих А власник автомобіля, ненавмисно збудив сиреною жителів цілого кварталу, взагалі не може розраховувати на їх прихильність Інша річ – передача тривожного сигналу по радіо

На рис 25 показана принципова схема пристрою, що формує тривожний радіосигнал при обриві шлейфним датчика

Для передачі сигналів охоронних систем по радіо в Росії виділені два частотних каналу: з несучою частотою 26 945 кГц (для автомобільних) і 26960 кГц (для всіх інших) Заблокувати ці дві, давно всім відомі частоти можуть навіть початківці злодії (до речі, майже не порушуючи норм Госсвязьнадзора ..) Так що ситуація для законослухняних громадян майже не змінилася: їх «роздягають» як і раніше Але іншим, належать до законам реально, загрожують можливі штрафні санкції за передачу тривожного сигналу на іншій частоті (або більшої потужності)

Радіопередавач виконаний на транзисторах VT2 і VT3 Частота його випромінювання fk = 26945 кГц задана кварцовим резонатором ZQ1 Генерація відбувається за рахунок наявності паразитної ємності колектор-база транзистора і ємності монтажу На fk налаштований контур L1C7 що задає і вихідний контур L4C9C10C11 підсилювача потужності Несуча частота передавача модулюється по амплітуді З цією метою в емітерний ланцюг транзистора VT3 введений транзистор VT4, що працює в ключовому режимі

На елементах DD14 і DD15 зібраний звуковий генератор, збуджує на частоті Fbb ξ 0,5 R8C6 = 0,5 х 51 х 103 х 0,01 х 10 ~6 ξ ξ 1 кГц, а на елементах DD12 і DD13 – тактовий генератор, що включає / вимикає звуковий генератор з частотою Ft ξ 0,5 х х R6C5 = 0,5 х 3 х 106 х 0,1 х ΙΟ-6 ξ 1,5 Гц Формовані таким чином «пачки» звукових меандров управляють роботою транзистора VT4

Провідникові стометрової петлі, виконаної з дроту ПЕВ-2 діаметром 0,1 мм, не перевищує 200 Ом З необорванним шлейфом, опір якого R ю «R2, напруга на вході інвертера DD11 дорівнюватиме U =

= U R2 / (Rl + R2) якщо U = 9 В,

то і13 = 9 х 3 х 104/ (1,5 х 106+ 3 х х ΙΟ4) Ξ 0,2 В Напруги такого рівня (Ubx< 0,5 В) логічні елементи відносять до нульових і, отже, на виході логічного інвертора DD1.1 (висновок 12) буде сформовано напруга логічної одиниці U = Unm = 9 В Ця напруга замикає транзистор VT1 (так як Ug6 = 0) і через відкритий діод VD1 блокує роботу модулятора

При обриві датчика: U ξ Unm,

U12s 0, і в базі транзистора VT 1 виникає струм I, ξ U / R4, відкриваю-

щий його до насичення Таким чином, на передавач подається харчування, а замкнений діод VD1 вже не заважає збудженню тактового і звукового генераторів

Прийняте тут включення шлейфним датчика не є єдино можливим Зверніть увагу, що ΙΓ, ξ U (точніше, U,> U – 0,5 В) – умова переходу ОС в режим тривожної сигналізації –

буде виконано лише в тому випадку, якщо опір обірваного шлейфу перевищить опір резистора R1 в 15-20 разів У сухих приміщеннях і навіть поза їх це умова зазвичай виконується, так як межпроводное опір обірваного шлейфу, виготовленого, наприклад, з обмоточного проводу марки ПЕВ-2 діаметром 0,1 мм, залишається дуже великим Зменшення опору R1, яке, здавалося б, знімає виникають тут проблеми, не може бути рекомендовано, тому що погіршує найважливіший параметр охоронної системи – енергоспоживання в черговому режимі

Якщо шлейф має велику довжину, прокладений по мокрій траві, перетинає бруд і калюжі, а його ізоляція місцями пошкоджена, то краще включити його так, як показано на рис 26

З необорванним шлейфом напруга на базі транзистора VT1 буде одно U, ξ U R2 / (Rl + R2) якщо U = 9 В, то U, ξ 9 х 3 х

х 104 / (106 + 3 х ΙΟ4) Ξ 0,3 В Ця напруга нижче напруги відсічення кремнієвого транзистора, і транзистори VT 1 і VT2 залишаються замкнутими У черговому режимі напруга на виході такого формувача буде близько до 1кб0 R5 = 10&quot7 х 82 х 103ξ 0,01 В, тобто увійде в інтервал напруг [U], що представляють лог 0

Якщо опір обірваного шлейфу виявиться рівним, наприклад, Rj4 обр = 0,3 МОм (багато менше, ніж було потрібно при прямому включенні шлейфу), то резисторний дільник на вході формувача перетворюється в еквівалентний генератор з напругою холостого ходу Unm RJlo6p/ (Rl + Кд1обр) = 9 χ 0,3 χ 10е/ (106 + 0,3 х х 106) = 2 В і внутрішнім опором Rl RJlo6 / (Rl + RJlo6 ) = = 106 х 0,3 х ΙΟ6 / (ΙΟ6 + 0,3 χ ΙΟ6) = 0,23 χ ΙΟ6 ОмР Відповідно в ланцюзі бази транзистора VT 1 виникне струм 1б = (2 – 0,6) / 0,23 χ 106 == 6 х 10 ~6А (0,6 В – напруга відсічення кремнієвого транзистора), а в ланцюзі його колектора – Ik = h21E Ig = 400 χ 6 χ 10~6 = 2,4 мА Цей струм відкриє транзистор VT2 до насичення, і напруга на його колекторі (виході формувача) буде відрізнятися від Unm лише напругою насичення U < 0,2 В, тобто увійде в інтервал напруг, що представляють лог. 1.

Сигнал шлейфним датчика може бути сформований і так, як показано на рис 27 Вхідні ланцюг операційного підсилювача (ОУ),

Рис 27 Схема включення шлейфним датчика з операційним підсилювачем

працюючого на мікрострумами, являє собою розбалансований міст, що створює на неінвертуючий (висновок 3) і інвертуючому (висновок 2) входах ОУ напруги U3hU2 При U – U2> 0,2 мВ напруга на виході ОП досягає свого максимуму Ugs Unm – 1 В (коефіцієнт посилення по напрузі ОУ КР140УД1208 не менше 50000)

На відміну від аналого-цифрових компараторів в операційних підсилювачах вихідний сигнал може і не задовольняти цифрового стандарту Максимальний його рівень нерідко виявляється нижче рівня лог 1, а мінімальний – Вище рівня лог 0

Регулюванням резистора R5 встановимо «перекіс» моста з деяким запасом: U3 – U2 = 2 мВ і визначимо величину Ід1 обр, При якій відбудеться збільшення напруги U2 на 4 мВ (тобто U3 – U2 змінить свій знак на зворотний): Rjlo6ps DU2x 2 R1 / UnHT = 4 x 10~3 x x2xl06/ 9sl kOm, to є вже при R,lo6p– ДоД1Ю = 1 кОм максимальна напруга на виході ОП IL ξ U-1В (шлейф цілий) зміниться мінімальним U6mhh ξ +1 В (шлейф обірваний)

Для того щоб сигнал на виході формувача Ubbix мав цифровий стандарт, до виходу ОУ підключений транзистор VT1 При U6 ξ ξ U – 1 В він замикав і U = I,n R10 = 10~7 х 82 х ΙΟ3 ξ 0,01 В А при

U6 ξ +1 У транзистор відкритий до насичення і, отже, Ubhx == U – U = U – 0,2 В

У звязку з високою чутливістю формувача, що використовує ОУ, його вхідні ланцюг повинна мати підвищений захист від різного роду наведень Тут цієї мети служить дволанковий фільтр R2C1R3C2 Формувачі з ОУ застосовують в самих несприятливих умовах

Друковану плату ОС в основному її варіанті (з прямим підключенням шлейфу), принципова схема якої показана на рис 25, виконують з двостороннього фольгованого склотекстоліти товщиною 1,5-2 мм (Рис 28)

Фольгу з боку деталей (рис 28а) використовують лише як «землі» і екрану У місцях пропуску провідників у ній повинні

Μ 1:1

Рис 28 Монтажна схема охоронної системи та друкована плата

бути витравлені захисні гуртки діаметром 1,5-2 мм (на малюнку не показані) Зєднання з нуль-фольгою «заземлюються» висновків резисторів, конденсаторів та ін показані чорними квадратами Сірими квадратами зі світлою крапкою в центрі позначені зєднання з нею виведення «мінус» конденсатора С2 (дротяним висновком, «проколює» плату) і «заземлення» виведення 7 мікросхеми DD1

Котушки передавача намотують на каркасах, конструкція, розміри і розташування яких відображені на рис 29 Котушки L1 і L4 містять по 18 витків дроту ПЕВ-2 0,33 Котушку звязку L2 (3 витка проводу ПЕВШО 0,25) намотують поверх L1 у «холодного» її кінця Котушки підлаштовують карбонільними сердечниками

з різьбленням М3, для яких в каркасах котушок є осьові отвори з відповідною різьбою Хоча котушки такої конструкції, притягнуті до плати своїми висновками, не вимагають якого-небудь спеціального кріплення, корисно зафіксувати їх опори клеєм («Майстер», БФ тощо) Дросель L3 – типу ДПМ-0, 1 або ДМ-0, 1, його індуктивність дорівнює 20-30 мкГн В якості антенного розєму Х2 застосований високочастотний зєднувач типу СР-50 Для установки його гнізда СР-50-73Ф на платі розклепують спеціальний дюралевий куточок (рис 210)

Рис 210 Куточок для установки розєму

Для підключення шлейфу можна використовувати будь мініатюрний двополюсний розєм, наприклад від мікрокалькулятора Одну його половину монтують на короткому мякому шнурі і підключають до плати ОС, іншу встановлюють безпосередньо на мотовило шлейфу (рис 211) Конденсатор С1 може бути типу К53-30, С2 – будь оксидний, решта – керамічні КД-1, КМ-6, К10-176 і тп Всі резистори – типу МЛТ-0, 125

Обірваний шлейф зазвичай не ремонтують, особливо в дорожніх умовах Новий датчик беруть з наявних в запасі

Для налаштування передавача до його антенного виходу підключають еквівалент антени, в якості якого застосовується резистор МЛТ-1 опором 51 Ом, а до нього підключають головку високочастотного (> 30 МГц) вольтметра Замкнув на транзисторах VT1 і VT4 висновки колекторів з емітерами, передавач переводять в режим безперервної генерації і підстроєні сердечниками налаштовують його контури L1C7 і L4C9C10C11 по максимуму показань вольтметра По закінченні настройки підлаштовані сердечники фіксують, зокрема заливають розплавленим парафіном

Потужність, що розсіюється на еквіваленті антени в режимі безперервної генерації Рвих = U2 / RH, І споживаний в цьому режимі ток ΙποΤρ непр залежатимуть від напруги живлення передавача приблизно так, як показано в табл 21 При нормальній роботі передавача (з модуляцією-маніпуляцією несучої частоти в режимі тривоги) споживаний їм струм буде близький до 0,5 I

г J ^ 7потр непр

Таблиця 21 Параметри пристрою при різних напругах живлення

Напруга живлення, В

ТЬк споживання, м А

Вигідна мсщ НЕСТ, мВт

6

29

30

9

48

100

12

66

190

Передавач можна налаштувати і без високочастотного вольтметра Для цього до його антенного розєму підключають лампу розжарювання типу МН 1-0,068, розраховану на напругу 1 В і струм 0,068 А, або МН2 ,5-0, 068 і налаштуванням контурів домагаються максимальної яскравості її світіння

В процесі настройки може бути корисний частотомір, так як дійсна частота кварцового резонатора ZQ1 нерідко істотно відрізняється від зазначеної на його корпусі Вхід частотоміра підключають безпосередньо до еквівалента антени

Для захисту апарату від механічних пошкоджень налаштовану плату разом з батареєю джерела живлення напругою 9 В («Корунд» тощо) можна помістити в корпус, що має розміри 150x33x22 мм, склеєний з листового ударопрочного полістиролу товщиною 1,5 – 2 мм Однак у багатьох випадках в такому захисті немає необхідності, тому що функції корпусу нерідко виконує саме місце розташування апарата, його «гніздо» Для захисту від вологи рекомендується всю електроніку ОС (у корпусі або без нього) наглухо заварити в поліетиленову плівку

Антеною охоронної системи може служити будь Сі-Бі антена, підходяща за умовами роботи З найменшою антеною від портативної Сі-Бі радіостанції вся електроніка ОС може бути розміщена так, як показано на рис, 212, – в поглибленні, зробленому в планці паркану (охоронний шлейф переплітає ланки паркану, ворота, хвіртку), або в розколотому і склеєному поліні (шлейф обплутує стіс) Апарат ОС, вшитий у коник туристичної намети, дозволить відправитися на риболовлю, за ягодами тощо, не дуже побоюючись за збереження залишених в ній речей (при проникненні сторонніх рветься шлейф, переплітається вхід або полотно палатки) У результаті сигнал тривоги буде прийнятий портативної Сі-Бі радіостанцією Для пошуку викраденого потрібно портативна Сі-Бі радіостанція з пеленгаційної голівкою

Захована в одному з заготовлених для будівництва колод ОС здатна сигналізувати і після їх крадіжки Апаратура може бути розміщена в носовій частині байдарки, вмонтована в деревяний борт човна, в її щоглу і тп У всіх цих випадках шлейф обривається при спробах крадіжки охороняється Як показує досвід, дальність звязку з ОС, що працює на таку коротку антену, досягає 1,5-2 км Але вона може бути збільшена до 5-6 км і більше, якщо ОС буде забезпечена повнорозмірною Сі-Бі антеною

Серед повнорозмірних антен (фактор в охоронній техніці немаловажний) до найменш помітним можна віднести, мабуть, лише дротяну «полволни» Її варіант для ОС показаний на рис, 213 Антена складається з вібратора, виконаного обмотувальним проводом ПЕВ-2 діаметром 0,5-0,7 мм або МГШВ перетином 0,35-0,5 мм2 в непомітній ізоляції (1), та боксу з чорного полістиролу з согласующим пристроєм (2), принципова схема і монтажна плата якого показані на рис, 214 Антена зєднується з апаратом тонким 50-омним коаксіальним кабелем, наприклад РК50-0 ,6-23 (3), а інший її кінець підвязується до одножильний нейлонової або капроновою волосіні (4) довжиною 15-20 см, що витримує на розрив 5-6 кг На коаксіальний кабель надягають 5-10 феритових кілець (5) при цьому μ = 50-2000

Плату узгоджувального пристрою виконують з одностороннього фольгованого склотекстоліти товщиною 1,5 мм Деталі встановлюють з боку фольги Плату всувають в бокс без «дна» і кріплять до нього гвинтом М2 Котушку узгоджувального пристрою, що містить 9 витків дроту ПЕВ-2 0,8, намотують на оправці діаметром 6 мм і розтягують до -12 мм (її розтягуванням-стисненням уточнюють настройку антени) Конденсатори С1 і С2 – типу КМ-6 або інші лінійні високочастотні відповідного розміру Робоча напруга конденсатора С2 – не менше 50 В

Антену можна натягнути вздовж стовбура дерева, закріпивши ізолятор (4) на підходящої гілці Бокс кріплять безпосередньо на стовбурі, якщо необхідно – маскують, наприклад грудкою землі Чорний коаксіальний кабель (Зовнішній діаметр 2-2,5 мм), що звязує антенний бокс з передавачем, укладають в наявні тріщини, складки кори і тп Передавач і антену допустимо встановити безпосередньо в кроні дерева У цьому випадку спуск ведуть шлейфним проводом (самим шлейфом або його подовжувачем), який може бути замаскований дуже добре

Налаштування антени такого типу описана в [5]

Охоронна система з повнорозмірною антеною здатна тримати під контролем законсервовану на зиму дачу Для цього шлейфом обплутують меблі, двері тощо, а тривожний сигнал приймає сторож Система може оповістити фермера про чужому автомобілі, що наближається до полю з дозрілим урожаєм, віддаленої фермі і тп

Знайдеться для неї і не настільки «мирне» застосування Правда, незважаючи на очевидну подібність з технікою мінних «сюрпризів» (розтяжки тощо), така охоронна система не підірве можливого правопорушника, а лише повідомить про його прибуття Про що, звичайно, краще все-таки знати заздалегідь

Для більшості сільських жителів радіозвязок в Сі-Бі – недоступна розкіш Причина в тому, що кожен, хто купив Сі-Бі радіостанцію, зобовязаний щорічно виплачувати суму, нерідко перевищує її власну вартість

Тривожний сигнал передавача ОС здатна прийняти будь Сі-Бі радіостанція, що має потрібний частотний канал і AM детектор Норадіопріемнік можна зробити самому Принципова схема одноканального супергетеродина, що має високу чутливість і постійно налаштованого на частоту передавача, наведена на рис 215

На транзисторі VT 1 виконаний підсилювач радіочастоти (УРЧ) Його контури L2C1C2 і L3C4 налаштовані на частоту радіопередавача f На мікросхемі DA1 виконаний перетворювач, на навантаженні якого (смуговому пьезорезонаторе ZQ2) формується сигнал проміжної частоти f = 465 кГц Частота вбудованого в DA1 гетеродина (задається кварцовим резонатором ZQ1, причому вона повинна бути вище або нижче частоти f на 465 кГц Наприклад, для fK = 26945 кГц: fr = 26480 кГц або f = 27410 кГц (краще перше, тому що в цьому випадку частота дзеркального каналу виявляється у відносно малозавантажених частини ефіру)

Мікросхема DA2 містить активні елементи: підсилювач проміжної частоти ППЧ (його посилення регулюють резистором R9), AM детектор і попередній підсилювач У34 Сигнал з виходу DA2 (Висновок 9) надходить на регулятор гучності Rl 1 і далі на вхід кінцевого УЗЧ (DA3), навантаженням якого Ва1 може служити практично будь-яка динамічна головка опором не менше 8 Ом і потужністю 0,5-1 Вт

Котушки LI, L2 і L3, L4 намотують на таких же каркасах, як і котушки передавача Котушки L2 і L3 содержатпо 18 витків дроту ПЕВ-2 0,33 Котушки звязку L1 і L4, кожна по 3 витка ПЕВШО 0,2-0,3, намотують поверх основних у «холодних» їх кінців Оскільки контурні котушки не мають екранів, розташовувати одну від іншої потрібно не занадто близько (не ближче 2 см) і так, щоб їх індуктивний звязок була б мінімальною, для чого осі котушок розгортають під кутом 90 °

Джерелом живлення приймача може бути девятівольтовой мережевий адаптер, здатний віддати струм 0,5-0,7 А (він буде потрібно при відтворенні тривожного сигналу) Адаптери від електрифікованих іграшок краще не використовувати, оскільки вони, як правило, не мають сглаживающих фільтрів (приймач з таким харчуванням сильно «фонить») і до того ж не розраховані на безперервну роботу

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