RU2018963C1

RU2018963C1 - Capacitive pickup for guard signalling system

Info

Publication number: RU2018963C1
Authority: RU
Inventors: А.И. Берсенев
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью - Научно-внедренческая коммерческая фирма "НВК"
Priority date: 1992-07-01
Filing date: 1992-07-01
Publication date: 1994-08-30

Abstract

FIELD: signalling equipment. SUBSTANCE: pickup has electro-mechanical converter, former connected in series with amplifier, Schmitt trigger, re-starting univibrator. Output of the converter is connected with input of the former through envelope detector. Output of the univibrator has to be output of the pickup. Electro-mechanical converter has frequency generator and capacitive divider, formed by capacitor and mechanical part, which is formed by two plates. The plates form electric capacity. Motionless plate is connected electrically with "earth" bus, and movable one is connected with one lead of the capacitor and with output of the converter. The other lead of the capacitor is connected with output of frequency generator. EFFECT: simplified design; reduced sizes of pickup. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике сигнализации и может быть использовано для охраны различных объектов собственности (магазинов, гаражей, квартир, дач, машин и т.д.). The invention relates to a signaling technique and can be used to protect various property objects (shops, garages, apartments, cottages, cars, etc.).

Емкостный датчик, в частности, предназначен для использования в приемопередающей системе охранной сигнализации. The capacitive sensor, in particular, is intended for use in a transceiver alarm system.

Известен датчик крена, используемый для автомобильного сигнализатора (авт. св. СССР N 1131356, кл. G 08 B 13/00, 1983), работа которого основана на замыкании цепи сигнализации при определенном крене автомобиля. Функционирование такого датчика нельзя признать достаточно надежным. Known roll sensor used for car alarms (ed. St. USSR N 1131356, class G 08 B 13/00, 1983), the operation of which is based on the closure of the alarm circuit at a certain roll of the car. The functioning of such a sensor cannot be considered reliable enough.

Известен блок датчика, используемый в устройстве, реагирующем на перемещение (патент США N 4414541, кл. 340/566, опублик.1983), содержащий осциллятор, создающий колебания в выходной цепи, элемент, реагирующий на перемещение, подсоединенный к колебательному контуру, обеспечивая изменение и модуляцию амплитуды указанных колебаний в зависимости от перемещения объекта, детектор огибающей, подключенный к выходу осциллятора, формирующий выходной сигнал, амплитуда которого представляет собой амплитуду колебаний. Этот датчик является достаточно сложным, поэтому его также нельзя признать достаточно надежным. A known sensor unit used in a device that responds to movement (US patent N 4414541, CL 340/566, published.1983) containing an oscillator that creates oscillations in the output circuit, an element that responds to movement connected to the oscillatory circuit, providing a change and modulation of the amplitude of these oscillations depending on the movement of the object, an envelope detector connected to the output of the oscillator, generating an output signal whose amplitude is the amplitude of the oscillations. This sensor is quite complex, so it also cannot be considered reliable enough.

Наиболее близким к изобретению является датчик, используемый в системе сигнализации (патент США N 4742338, кл. 340/566, опублик.1988), содержащий по меньшей мере один электромеханический преобразователь, который формирует электрические сигналы, амплитуда которых соответствует вибрации преобразователя, детектор огибающей, формирующий униполярный сигнал, соответствующий амплитуде выходных сигналов преобразователя, интегратор, формирующий динамический опорный сигнал. Closest to the invention is a sensor used in an alarm system (US patent N 4742338, CL 340/566, published. 1988), containing at least one electromechanical transducer, which generates electrical signals whose amplitude corresponds to the vibration of the transducer, envelope detector, generating a unipolar signal corresponding to the amplitude of the output signals of the transducer, an integrator forming a dynamic reference signal.

Недостатком этого датчика является некоторая сложность. The disadvantage of this sensor is some complexity.

Изобретение направлено на решение задачи упрощения и уменьшения габаритов датчика для системы охранной сигнализации. The invention is aimed at solving the problem of simplifying and reducing the size of the sensor for the alarm system.

Для этого емкостный датчик для системы охранной сигнализации, содержащий электромеханический преобразователь и детектор огибающей, содержит одновибратор с перезапуском, причем выход электромеханического преобразователя подключен к входу детектора огибающей, выход которого через формирователь соединен с входом усилителя, выход которого подключен к входу Триггера Шмитта, выход которого соединен с входом одновибратора с перезапуском, выход которого является выходом датчика. For this, a capacitive sensor for a burglar alarm system, comprising an electromechanical converter and an envelope detector, contains a one-shot with restart, and the output of the electromechanical converter is connected to the input of the envelope detector, the output of which is connected through the former to the input of the amplifier, the output of which is connected to the input of the Schmitt trigger, the output of which connected to the input of the one-shot with a restart, the output of which is the output of the sensor.

Электромеханический преобразователь содержит генератор частоты и емкостный делитель, образованный конденсатором и механической частью, состоящей из двух пластин, образующих электрическую емкость, причем неподвижная пластина электрически соединена с шиной "Земля", а подвижная пластина - с одним выводом конденсатора и выходом преобразователя, другой вывод конденсатора соединен с выходом генератора частоты. The electromechanical converter contains a frequency generator and a capacitive divider formed by a capacitor and a mechanical part consisting of two plates forming an electric capacitance, the fixed plate being electrically connected to the Earth bus, and the movable plate to one capacitor terminal and the converter output, another capacitor terminal connected to the output of the frequency generator.

На чертеже показана функциональная схема емкостного датчика для системы охранной сигнализации. The drawing shows a functional diagram of a capacitive sensor for a burglar alarm system.

Датчик содержит генератор 1 частоты, емкостный делитель, состоящий из конденсатора 2 (емкостью С) и емкости механической части датчика, детектор 4 огибающей, формирователь 5, усилитель 6, триггер Шмитта 7, одновибратор 8 с перезапуском. Блоки 1,2,3 образуют электромеханический преобразователь 9. Механическая часть 3 датчика состоит из двух пластин: подвижной и неподвижной. Подвижная часть подвешена на двух пружинах, и в успокоенном состоянии зазор между ней и неподвижной пластиной равен 1,5-2 мм. Между этими пластинами образуется электрическая емкость ≈10 пФ. При колебаниях системы изменение емкости достигает ±2 пФ. Генератор 1 выдает сигнал с частотой 1 МГц, который поступает на емкостный делитель 2,3. The sensor contains a frequency generator 1, a capacitive divider, consisting of a capacitor 2 (capacity C) and the capacity of the mechanical part of the sensor, envelope detector 4, former 5, amplifier 6, Schmitt trigger 7, one-shot 8 with restart. Blocks 1,2,3 form an electromechanical converter 9. The mechanical part 3 of the sensor consists of two plates: movable and fixed. The movable part is suspended on two springs, and in a relaxed state, the gap between it and the fixed plate is 1.5-2 mm. An electric capacitance of ≈10 pF is formed between these plates. When the system oscillates, the capacitance change reaches ± 2 pF. Generator 1 generates a signal with a frequency of 1 MHz, which is fed to a capacitive divider 2,3.

При механическом воздействии на датчик подвижная пластина механической части 3 начинает колебаться с периодом Т_д, который зависит от механических свойств подвески. Амплитуда колебаний зависит от силы внешнего воздействия. Механические колебания приводят к колебаниям емкости и, следовательно, к колебанию амплитуды в средней части емкостного делителя 2,3. Детектор 4 выделяет огибающую U_d. Формирователь 5 необходим для развязки по постоянному току для исключения влияния дрейфа параметров усилителя. При этом постоянная времени этой цепи должна быть больше периода собственных колебаний механической системы датчика. Усилитель 6 служит для обеспечения усиления сигнала огибающей U_d, обеспечивающего переключение триггера Шмитта 7 при достаточно слабом механическом воздействии на датчик. Таким образом, при срабатывании датчика на выходе триггера Шмитта 7 появляются импульсы прямоугольной формы с периодом повторения T_д, а на выходе одновибратора 8 с перезапуском появляется уровень сигнала лог."1", который используется затем для выработки сигнала тревоги.With mechanical action on the sensor, the movable plate of the mechanical part 3 begins to oscillate with a period T _d , which depends on the mechanical properties of the suspension. The amplitude of the oscillations depends on the strength of the external influence. Mechanical vibrations lead to fluctuations in capacitance and, consequently, to amplitude fluctuations in the middle part of the capacitive divider 2,3. Detector 4 emits an envelope U _d . Shaper 5 is necessary for decoupling by direct current to eliminate the influence of the drift of the parameters of the amplifier. Moreover, the time constant of this circuit should be greater than the period of natural vibrations of the mechanical system of the sensor. The amplifier 6 is used to provide amplification of the envelope signal U _d , providing switching Schmitt trigger 7 with a fairly weak mechanical impact on the sensor. Thus, when the sensor is triggered, the output of a Schmitt trigger 7 appears in the form of rectangular pulses with a repetition period T _d , and at the output of the one-shot 8 with a restart, the signal level log. "1" appears, which is then used to generate an alarm.

Claims

1. A CAPACITIVE SENSOR FOR AN ALARM SYSTEM, comprising an electromechanical converter and an envelope detector, characterized in that a shaper, amplifier, Schmitt trigger and a one-shot with restart are introduced into it, and the output of the electromechanical converter is connected to the input of the envelope detector, the output of which is connected to the the input of the amplifier, the output of which is connected to the input of the Schmitt trigger, the output of which is connected to the input of the one-shot with a restart, the output of which is the output of the sensor .

2. The sensor according to claim 1, characterized in that the electromechanical converter comprises a frequency generator and a capacitive divider formed by a capacitor and a mechanical part consisting of two plates forming an electric capacitance, the fixed plate being electrically connected to the Earth bus, and the movable plate - with one output of the capacitor and the output of the converter, the other output of the capacitor is connected to the output of the frequency generator.