CS225810B2 - Zapojení pro doplněni přístroje pro indikaci vniknutí, pracujícího na Dopplerově principu, pro vnímání předmětů bez odrazů - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení pro doplnění přístroje pro indikaci vniknutí, pracujícího ne Dopplerově principu, pro vnímání předmětů bez odrazů obsahujícího zářič a oscilátor, čidlo -detektor a na ně připojený zesilovač, jakož i poplachový obvod.

Pro vnímání pohybu a tím vniknutí se prosadily v bezpečnostní technice různé metody spočívající na fyzikálním principu. Jednou z nejznémějěích je použití Dopplerova jevu. Pod statě tohoto jevu spočívá v tom, že v případě, kdy od povrchu pohybujícího se tělesa jsou odráženy vlny, mění se vlnové délka odráženého signálu. Vstah mezi změnou vlnové délky a rychlostí může být vyjádřen v matematické formě následujícím vztahem:

f'=f(1+ - ), c kde f' značí kmitočet odraženého signálu, f kmitočet vyzařovaného signálu, V rychlost pohybujícího se tělesa a c rychlost šíření vlny.

j Vznikající těleso může tedy být vnímáno takovým způsobem, že se pomocí odpovídajících zářičů vyzařují vlny do kontrolované místnosti a pomocí detektoru se vnímají signály vracející se, popřípadě přicházející z místnosti po různých odrazech a tyto se srovnávají se signálem zářiče.

Na základě srovnání může být zjiětěno, zda mezi opět vcházejícími signály jsou složky s kmitočtem odlišujícím se od vyzařovaného kmitočtu. Je-li tomu tak, naznačuje to pohyb, k němuž dochází v místnosti a poplachová jednotka může být uvedena v činnost.

Používá se mnoho přístrojů pracujících ne tomto principu. Ale tyto všechny mají slabinu. Dopplerův signál totiž vzniká jen v přípedš, když dojde k odrazu. Je-li vlnové tlumení (pohlcování vln) pohybujícího se tělesa veliké, to znamená, že nevzniká žádný signál o proměnném kmitočtu nebo jeho povrch má takový tvar, že signál změněný během odrazu ve svém kmitočtu je odražen ve směru, v němž není uspořádáno čidlo, nemůže přístroj nic indikovat.

Velmi názorným příkladem pro to je například zvukový radar v zimě, když vetřelec má oblečen například tlustý kožich. Může se též stát, že rafinovaný vetřelec je o přístroji informován a k jeho vyřazení nemusí podniknout nic jiného, než vzít na sebe látku s velkou vlnovou absorpční schopností, například látku vycpanou vatou.

Cílem vynálezu je vyvinout zapojení, které mimo indikaci pracující podle Dopplerova principu poskytuje možnost indikovat i pohyb tělesa s velkou vlnovou absorpcí.

Tohoto cíle je dosaženo a uvedené nevýhody jsou odstraněny u zapojení podle vynálezu, jehož podstatou je, že mezi zesilovačem a poplachovým obvodem je zapojen komplexní demodulátor, na jehož vstup je také připojen výstup zářiče a oscilátoru.

Vynálezem je tedy dosaženo následujícího.

Je-li uzavřená místnost ozařována vlnami, tyto, odraženy stěnami, nábytkem, záclonami a tak dále, interferují. V důsledku interferencí vytvoří se v místnosti v závislosti ne jejím uspořádání a velikosti určitý systém stojatých vln. Velikost signálu vznikajícího v daném bodě v místnosti, například na čidle, je funkcí dříve vypočítaných početných parametrů místnosti a má danou hodnotu při daném uspořádání. Vstoupí-li do místnosti osoba, změní se bezpodmínečně předtím vzniklý systém stojatých vln a v důsledku toho se změní 1’velikost signálu měřitelného v místě snímáni. To nastane bez výjimky i v případě, když je vlnová absorpce pohybující se osoby veliká, její povrch neodráží žádné vlny nebo vykazuje přesně řízený odraz.

Fozorujeme-li na místě měření změnu velikosti signálu vytvářeného interferencemi, to jest jeho časový diferenciál, dojdeme ke způsobu, jímž se dříve popsaná chyba odstraní, že předmět, popřípadě osoba, když se pohybuje delší dobu, tímto pohybem právě vzniklý novější systém stojatých vln mění od okamžiku k okamžiku, a tak na místě pozorování nebo na místě měření sa mohou vnímat vlastně signály o velikosti proměnné.

K uskutečnění tohoto vnímání byl podle vynálezu zabudován do přístroje pro indikaci vniknuti, pracujícího podle Dopplerova principu obvod, který obstarává srovnávání kmitočtu odražených signálů s kmitočtem zářiče a současně podržuje také obsah informace o amplitudě docházejícího signálu. Kmitočet signálu objevujícího se na výstupu obvodu souhlasí s rozdílem kmitočtů vyzařovaného a snímaného signálu. V signále objevujícím se ne výstupu nalezne se též složka, která je úměrná derivované amplitudě vnímaného signálu. Tento komplexr výstupní signál se používá k vyvolání poplachu.

Příklad provedení zapojení podle vynálezu je dále popsán a znázorněn na připojeném výkresu, na němž na obr. 1 je blokové schéma přístroje pro indikaci vniknutí doplněného podle vynálezu a na obr. 2 je znázorněno zapojení podle vynálezu.

Jak je znázorněno na obr. 1, přeměňuje čidlo-detektor Z signál přicházející zpět po odrazech z vyzářeného signálu zářiče a oscilátoru J_ na elektrický signál. Zesilovač £ zesiluje tento elektrický signál na odpovídající úroveň, přičemž podle vynálezu vložený demodulátor 4, provádí jednek výběr složky s odlišným kmitočtem, jednak odděluje změny amplitudy a jejich časový diferenciální kvocient. Měnič - poplachový obvod 2. mšní elektrický signál na poplachový signál, např. optický nebo akustický.

22581(

Na obr. 2 je písmenem A označen druhý vstup pro vyzařované signály, písmenem B signálový výstup a písmenem E vstup vnímaných signálů komplexního demodulátoru £.

Obr. 2 znázorňuje principiální schéma zapojení podle vynálezu, komplexního demodulátoru A· Tento transformuje obě uvedené informace, kmitočtovou odchylku a amplitudovou odchylku, na odpovídající, v dalSím společně zpracovávanou, formu. Signál přicházející z čidla detektoru 2, se připojí na vstup obvodu, na bázi prvního tranzistoru jT, 8 druhého tranzistoru Tg s odpovídající úrovní. Tyto tranzistory pracují jako diferenciální zesilovač a dodávají dva signály vykazující dvě opačné fáze pro třetí tranzistor T^ až Šestý tranzistor Tg. Na báze třetího tranzistoru Tj a šestého tranzistoru Tg, jakož i čtvrtého tranzistoru a pátého tranzistoru je nutno připojit signály úměrné vyzářenému signálu. Od čidla detektoru 2. přicházející signál je nutno pomocí potenciometru P nastavit na vstupy prvního tranzistoru T, a druhého tranzistoru ^s tehovou úrovní, že také v případě společného výskytu co největšího signálu vznikajícího v důsledku interferencí a pásma • rezervovaného pro změnu diferenciální zesilovač zůstává v lineárním provozním pásmu. Od kolektoru pátého trenzistoru a šestého tranzistoru Tg je signál veden přes integračně-derivační obvod, složený z prvního odporu , prvního kondenzátoru , druhého odporu Rg * a druhého kondenzátoru Cg do dalšího procesu zpracovávání signálu.

Na obvod je přiváděno napájecí napětí +U_t· Sedmý tranzistor Τγ slouží k nastavení napájecího proudu. K bázi sedmého tranzistoru Τγ je připojen třetí odpor R-j a čtvrtý odpor H^.

Claims (2)

1. Zapojení pro doplnění přístroje pro indikaci vniknutí, pracujícího na Dopplerově principu, pro vnímání předmětů bez odrazů, obsahující zářič a oscilátor, čidlo detektoru a na něj připojený zesilovač, jakož i poplachový obvod, vyznačující se tím, že mezi zesilovačem (3) a poplachovým obvodem (5) je zapojen komplexní demodulátor (4), na jehož vstup •je také připojen výstup zářiče a oscilátoru (1).

2. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že na vstup (E) vnímaných signálů komplexního demodulátoru (4) je přes potenciometr (P) připojen diferenciální zesilovač tvořený dvěma tranzistory (T^, Tg), jehož výstup je připojen k porovnávacímu obvodu sestávajícímu z tranzistorů (T^ až Tg), jehož druhý vstup (A) pro vyzařované signály je připojen na výstup zářiče a oscilátoru (1), přičemž výstup porovnávacího obvodu je připojen na signálový výstup (B) přes integračně-derivační obvod.