RU1795490C - Устройство дл тревожной сигнализации - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике, в частности к тревожной сигнализации. Целью изобретени   вл етс  повышение помехоустойчивости, чувствительности и скрытности работы устройства. Устройство содержит основные и дополнительные чувствительные элементы. ЧЭ, два коммутатора, операционный усилитель, охваченный положительной и отрицательной обратными св з ми , формирователь кода объекта, последовательно соединенные частотный детектор , фильтр нижних частот, пороговое устройство, блок индикации. Чувствительные элементы через соответствующие коммутаторы соединены с входами операционного усилител , выход которого соединен с входом амплитудного детектора. Управл ющие входы коммутаторов соединены с выходом формировател  кода объекта. Введение дополнительных ЧЭ меньшей площадью, чем основные, позвол ет повысить помехоустойчивость и чувствительность устройства за счет устранени  краевого эффекта основных ЧЭ и вли ни  соединительных проводов. Выбор определенного значени  управл ющего сигнала обеспечивает режим генерации только при нахождении нарушител  в зоне обнаружени . 2 ил. ел

Description

Изобретение относитс  к автоматике, в частности к тревожной сигнализации, и может быть использовано Дл  защиты предметов .

Известно устройство контрол  объекта, в котором обшивка самолета или- автомобил   вл етс  чувствительным элементом.

Чувствительный элемент и земл  образуют конденсатор, который включен в качестве задающего частоту генератора. К выходу генератора последовательно подключены блок обработки и блок индикации. Прикосновение нарушител  к обшивке самолета вызывает изменение частоты генератора , что приводит устройство к выдаче сигнала тревоги.

Недостатками этого устройства  вл ютс  невозможность контрол  нескольких охран емых объектов, а также его низка  чувствительность и помехоустойчивость,

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению  вл етс  устройство дл  защиты объектов, содержащее ЧЭ по количеству контролируемых объектов, подключенные через коммутатор к входу генератора, преобразователь кода, блок тревожной сигнализации и блок индикации. В этом устройстве коммутатор на определенный промежуток времени подключает поочередно чувствительные элементы к контуру генератора. Если в зоне действи  какого-либо ЧЭ по витс  нарушиХ|

Ю (Л

Јь Ю О

тель, то частота генератора измен етс , а сигнал поступает на блок тревожной сигнализации , который преобразует изменение частоты в изменение амплитуды, осуществл ет аналоговую фильтрацию и фиксирует сигнал пороговым устройством.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  помехоустойчивость, котора  выражаетс  в срабатывании устройства при приближении постороннего объекта к ЧЭ. 4fo  вл етс  нежелательным, например, при охране витрин магазинов, где приближение к ним покупателей неизбежно. Этот недостаток обусловлен наличием краевого эффекта емкости ЧЭ, Кроме этого, при значительном удалении ЧЭ от генератора на емкость ЧЭ оказывает вли ние емкость соединительных проводов, что приводит к снижению чувствительности устройства, а режим непрерывной генерации.снижает скрытность работы устройства.

Целью изобретени   вл етс  повышение помехоустойчивости и чувствительности устройства.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  тревожной сигнализации, содержащее основные емкостные чувствительные элементы - по количеству контролируемых объектов, выходы которых соединены с информационными входами первого коммутатора, формирователь кода объекта, выход которого подключен к управл ющему входу первого коммутатора, частотный детектор, выход которого подключен к фильтру нижних частот, выход которого подключен к входу бпока индикации , введены операционный усилитель, задающий элемент, делитель напр жени , второй коммутатор и дополнительные емкостные чувствительные элементы, каждый из которых размещен по контуру соответствующего основного емкостного чувствительного элемента в зоне действи  его краевого эффекта, выходы дополнительных емкостных чувствительных элементов подключены к информационным входам второго коммутатора , управл ющий вход которого подключен к выходу формировател  кода объекта, выходы первого и второго коммутаторов подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам операционного усилител , выход которого подключен к входу частотного детектора и через задающий элемент к своему инвертирующему входу, первый вывод делител  напр жени  подключен к неинвертирующему входу операционного усилител , второй вывод - к выходу операционного усилител , а третий вывод- к шине нулевого потенциала

На фиг. 1 приведена блок схема предлагаемого устройства: на фиг. 2 - пример реализации ЧЭ.

Устройство дл  тревожной сигнализации содержащее N основных чувствительных элементов (ЧЭ) С1 и N дополнительных чувствительных элементов С2, первый коммутатор 3 (в качестве которого может быть использован мультиплексор серии 564), вто0 рой коммутатор 4, операционный усилитель 5, делитель напр жени  6 выполненный на резисторах R7, R8, задающий элемент R9, формирователь кода объекта 10, частотный детектор 11, фильтр нижних частот 12, поро5 говый блок 13, блок индикации 14, генератор пр моугольных импульсов 15, счетчик 16, при этом основные чувствительные элементы С1 соединены с входами коммутатора 3, вход управлени  которого соединен с

0 формирователем кода объекта 10 и входом управлени  коммутатора 4, к входам которого подключены дополнительные чувствительные элементы С2. Выходы коммутатора 3 подключены к инвертирующему входу уси5 лител  5, а выходы коммутатора 4 подключены к неинвертирующему входу усилител  5, при этом инвертирующий вход усилител  5 соединен через задающий элемент R9 с его выходом, неинвертирующий вход соеди0 нен с первым выводом делител  напр жени  6, второй вывод которого соединен с выходом операционного усилител , а третий - к шине нулевого потенциала. Выход усилител  5 соединен с последовательно со5 единенными частотным детектором 11, фильтром нижних частот 12, пороговым блоком 13. блоком индикации 14. Формирователь кода объекта 10 С9держит последовательно соединенные генератор

0 импульсов 15 и счетчик 16, выходы которого  вл ютс  выходами формировател  кода объекта 10.

Устройство работает следующим образом .

5 Коммутаторы 3, 4 в зависимости от кода на выходе преобразовател  9 производ т синхронное подключение чувствительных элементов С1 и С2 к соответствующим входам усилител  5 на врем , определ емое

0 частотой генератора 15. Усилитель 5 с элементами R7, R8, R9, С1 образует генератор импульсов, при этом элементы усилител  5, R7, R8 образуют триггер Шмитта с порогом срабатывани , заданным делителем R7. R8

5 и С2, значение которого определ етс  выражением:

и R7 ср R7+R8(1 +pR7 -С2) Ш В выражении (1) прин то, что между R7 и С2 существует параллельное соединение.

Дл  работы устройства тревожной сигнализации необходимо наличие на выходе усилител  5 треугольных импульсов, что осуществл етс  выбором значени  периода следовани  импульсов из услови :

-чых.тах

и

tg

где Увых-тах - значение напр жени  насыщени  усилител ;

tg p- значение скорости нарастани  выходного напр жени  усилител .

Рассмотрим реакцию генератора треугольных импульсов на выходе усилител  5 при приращении одной из емкостей С1, С2.

Увеличение емкости С1 приводит к уве- личению посто нной времени С1 R9, что приводит к увеличению периода следовани  импульсов Тик увеличению их выходного уровн .

Увеличение же емкости С2 приводит к уменьшению порога срабатывани  триггера Шмитта согласно выражению (1), что уменьшает период следовани  импульсов Т и приводит к уменьшению их уровн . Отсюда можно заключить, что увеличение емкостей С1, С2 оказывает противоположное вли ние на уровень выходного сигнала усилител  5, что соответствует дифференциальному включению основного и дополнительных ЧЭ. Емкость С1 основного ЧЭ (см.фиг. 2) образована электродом из токопроводного материала, с поверхностью большей размера охран емого объекта, и поверхностью земли. На фиг. 2 охран емый объект размещаетс  вблизи основного ЧЭ. Дл  исклю- чени  краевого эффекта основного ЧЭ на необходимом рассто нии от него размещаетс  дополнительный ЧЭ меньшей площадью с емкостью С2. Приближение постороннего объекта к дополнительному ЧЭ вызывает увеличение емкости С2, что приводит к уменьшению выходного уровн  усилител  5 по сравнению с исходным. Проникновение же нарушител  в зону основного чувствительного элемента вызывает увеличение С1, а так как основной ЧЭ выполнен большей площадью по сравнению с дополнительным, изменение емкости А С1 Д С2, что приведет к увеличению

уровн  на выходе усилител  5 по сравнению с исходным.

Сигнал с выхода усилител  5 (см.фиг, 1) поступает на последовательно соединен ные частотный детектор 11, фильтр нижних частот 12 с частотой среза, определ емой действием нарушител  на ЧЭ, пороговый блок 13, блок индикации 14, сигнализирующий о действии нарушител  на охран емый обьект.

Практически было установлено, что, выполн   условие (2) и мен   посто нную времени R9 С1 с помощью задающего элемента R9, можно добитьс  такого состо ни  усилител  5, при котором генераци  импульсов на его выходе будет наблюдатьс  только при действии нарушител  на чувствительные элементы С1, С2.

Отсутствие генерации на выходе усилител  5 объ сн етс  высоким порогом срабатывани  триггера Шмитта, заданным в соответствии с выражением (1), и значением посто нной времени С1 R9, при котором напр жение на выходе усилител  5 не достигает значени  порога.

Преимуществом за вл емого устройства по сравнению с прототипом  вл етс  более высока  помехоустойчивость, обусловленна  ограничением краевого эффекта основного ЧЭ, что позвол ет формировать локальную зону обнаружени  вокруг охран емого объекта, создание которой необходимо при охране витрин магазинов, где подход человека к охран емой витрине неизбежен .

Устройство имеет более высокую чувствительность за счет устранени  вли ни  паразитной емкости соединительных проводов .

Создание управл ющего сигнала за счет введени  дополнительного ЧЭ позвол ет получить режим генерации только при наличии нарушител , что обеспечивает скрытность работы устройства. Кроме этого за вл емое устройство может формировать сигнал пожарной сигнализации при замене в устройстве резистора R7 терморезистором с отрицательным ТКС.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  тревожной сигнализации , содержащее основные емкостные чувствительные элементы по количеству контролируемых объектов, выходы которых соединены с информационными входами

   первого коммутатора, формирователь кода объекта, выход которого подключен к управл ющему входу первого коммутатора, частотный детектор, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот, выход которого подключен к входу порогевого блока, выход которого подключен к входу блока, индикации, отличающеес  тем, что, с целью повышени  помехоустойг чивости и чувствительности устройства, в него введены операционный усилитель, задающий элемент, делитель напр жени , второй коммутатор и дополнительные емкостные чувствительные элементы, каждый из которых размещен по контуру соответствующего основного емкостного чувствительного элемента в зоне действи  его краевого эффекта, выходы дополнительных емкостных чувствительных элементов подключены к информационным входам второго комму-L« I

   k

   ЛИ

   татора, управл ющий вход которого подключен к выходу формировател  кода объекта , выходы первого и второго коммутаторов подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам операционного усилител , выход которого подключен к входу частотного детектора и через задающий элемент к своему инвертирующему входу, первый вывод делител  напр жени  подключен к неинвертирующему входу операционного усилител , второй вывод - к выходу операционного усилител , а третий вывод - к шине нулевого потенциала .

   Фиг.1

   fiofapxнос/ль земли

   Фиг.2.