RU43673U1

RU43673U1 - CAPACITY TYPE SECURITY DEVICE

Info

Publication number: RU43673U1
Application number: RU2004120912/22U
Authority: RU
Inventors: И.П. Овсищер; А.А. Михаленко; С.А. Захаревский
Original assignee: Ооо "Алпро"
Priority date: 2004-07-12
Filing date: 2004-07-12
Publication date: 2005-01-27

Abstract

Полезная модель относится техническим средствам охраны, а именно к устройствам сигнализации, формирующим тревожное извещение при изменении емкости чувствительного элемента, вызванного поднятием или перемещением контролируемого предмета в широких диапазонах веса и габаритов, например, при охране музейных экспонатов или других предметов. В основу настоящей, полезной модели положено решение задачи, позволяющей упростить конструкцию, расширить диапазон габаритных размеров и масс контролируемых предметов, повысить информативность и функциональную надежность. Устройство охранной сигнализации емкостного типа контролируемых предметов содержит чувствительный элемент в виде плоского конденсатора с двумя обкладками, расстояние между которыми меньше их характерных размеров, с размещенным между ними упругим диэлектриком. Устройство содержит блок обработки сигналов с преобразователем электрической емкости в цифровой код, а чувствительный элемент выполнен из тонколистового металла в виде фольги с возможностью получения размера, соответствующего периметру, по крайней мере, одного контролируемого предмета при свободном его размещении, и соединен с входом преобразователя электрической емкости в цифровой код, сопряженного с микропроцессором, выходы которого соединены с блоками звуковой и световой сигнализации. The utility model relates to technical means of protection, in particular to alarm devices that generate an alarm notification when a sensitive element's capacity changes due to lifting or moving a controlled object in a wide range of weight and dimensions, for example, when protecting museum exhibits or other objects. The present, useful model is based on the solution of a problem that allows to simplify the design, expand the range of overall dimensions and masses of controlled objects, increase information content and functional reliability. The security alarm device of a capacitive type of controlled objects contains a sensitive element in the form of a flat capacitor with two plates, the distance between which is less than their characteristic dimensions, with an elastic dielectric placed between them. The device comprises a signal processing unit with a converter of electric capacitance into a digital code, and the sensitive element is made of sheet metal in the form of a foil with the possibility of obtaining a size corresponding to the perimeter of at least one controlled object when it is freely placed, and connected to the input of the converter of electric capacitance into a digital code interfaced with a microprocessor, the outputs of which are connected to sound and light alarm units.

Кроме того, фольга выполнена с возможностью получения размера, соответствующего периметру места расположения, по крайней мере, одного контролируемого предмета.In addition, the foil is made with the possibility of obtaining a size corresponding to the perimeter of the location of at least one controlled object.

Description

Полезная модель относится к техническим средствам охраны, а именно к устройствам сигнализации, формирующим тревожное извещение при изменении емкости чувствительного элемента, вызванного поднятием или перемещением контролируемого предмета в широких диапазонах веса и габаритов, например, при охране музейных экспонатов или других предметов.The utility model relates to technical means of protection, in particular to signaling devices that generate an alarm notification when the capacity of a sensitive element changes due to lifting or moving a controlled object in a wide range of weight and dimensions, for example, when protecting museum exhibits or other objects.

Известен датчик контроля состояния покоя объекта, содержащий корпус из диэлектрического материала, закрепленный на объекте контроля, внутри которого установлены изолированные друг от друга проводники, соединенные с внешними контактами, и размещено несвободное тело качения с возможностью замыкания проводников, см. патент на изобретение Российской Федерации №2064200 по кл. G 08 В 13/14, опубл. 1996 г.A known sensor for monitoring the state of rest of an object, comprising a body of dielectric material, mounted on a test object, inside of which insulated conductors are connected, connected to external contacts, and a non-free rolling body with the ability to close the conductors is placed, see patent for the invention of the Russian Federation No. 2064200 by class G 08 B 13/14, publ. 1996 year

Известно устройство охранной сигнализации по периметру, содержащее чувствительные датчики в виде кабеля, блок обработки сигналов, поступающих от чувствительных датчиков, и блок выдачи сигналов, см. патент на полезную модель Российской Федерации №37857 по кл. G 08 B 13/26, опубл. 2004 г.A perimeter alarm device is known that contains sensitive sensors in the form of a cable, a signal processing unit from sensitive sensors, and a signal issuing unit, see patent for utility model of the Russian Federation No. 37857, class. G 08 B 13/26, publ. 2004 year

Известен емкостный датчик давления секционного типа, содержащий четыре диэлектрические пленки между которыми размещены две Known capacitive pressure transducer sectional type, containing four dielectric films between which are two

обкладки, см. патент на изобретение Российской Федерации №2082130 по кл. G 01 L 9/12, опубл. 1997 г.plates, see the patent for the invention of the Russian Federation No. 2082130 by class. G 01 L 9/12, publ. 1997 year

Известен датчик дифференциально-емкостного преобразования усилия за счет изменения емкости двух конденсаторов и перемещения их обкладок, см. патент на изобретение Российской Федерации №2093804 по кл. G 01 L 1/14, опубл. 1997 г.A known differential-capacitive force conversion sensor by changing the capacitance of two capacitors and moving their plates, see patent for the invention of the Russian Federation No. 2093804 class. G 01 L 1/14, publ. 1997 year

Известен способ охраны контролируемых музейных экспонатов и любых предметов с помощью устройства, включающего датчик с чувствительным элементом и блок обработки сигналов, см. патент на изобретение Российской Федерации №2124757 по кл. G 08 В 13/14, опубл. 1999 г.A known method of protecting controlled museum exhibits and any items using a device that includes a sensor with a sensitive element and a signal processing unit, see patent for the invention of the Russian Federation No. 2124757 according to cl. G 08 B 13/14, publ. 1999 year

Известные устройства функционально ограничены и имеют низкую информативность.Known devices are functionally limited and have low information content.

Известно емкостное устройство для охранной сигнализации, содержащее чувствительный элемент в виде плоского конденсатора с двумя обкладками, расстояние между которыми меньше их характерных размеров, с размещенным между ними упругим диэлектриком, см. патент на изобретение Российской Федерации №2010337 по кл. G 08 В 13/26, опубл. 1994 г.A capacitive device for burglar alarms is known that contains a sensitive element in the form of a flat capacitor with two plates, the distance between which is less than their characteristic dimensions, with an elastic dielectric placed between them, see patent for invention of the Russian Federation No. 2010337 according to cl. G 08 B 13/26, publ. 1994

Данное техническое решение принято за прототип настоящей полезной модели.This technical solution is taken as a prototype of this utility model.

Однако оно обладает недостатками.However, it has disadvantages.

Устройство прототипа содержит генератор, трансформатор, эталонный конденсатор, усилитель, фильтры высокой и низкой частот, это усложняет конструкцию устройства.The prototype device contains a generator, transformer, reference capacitor, amplifier, high and low frequency filters, this complicates the design of the device.

Чувствительный элемент выполнен в виде диска и закреплен на контролируемом предмете, это ограничивает его возможность более широкого использования.The sensitive element is made in the form of a disk and is mounted on a controlled object, this limits its possibility of wider use.

Устройство прототипа имеет низкую информированность.The prototype device has a low awareness.

В основу настоящей, полезной модели положено решение задачи, позволяющей упростить конструкцию, расширить диапазон габаритных размеров и масс контролируемых предметов, повысить информативность и функциональную надежность.The present, useful model is based on the solution of a problem that allows to simplify the design, expand the range of overall dimensions and masses of controlled objects, increase information content and functional reliability.

Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что устройство охранной сигнализации емкостного типа контролируемых предметов содержит чувствительный элемент в виде плоского конденсатора с двумя обкладками, расстояние между которыми меньше их характерных размеров, с размещенным между ними упругим диэлектриком.According to the utility model, this problem is solved due to the fact that the capacitive type security alarm device contains a sensitive element in the form of a flat capacitor with two plates, the distance between which is less than their characteristic size, with an elastic dielectric placed between them.

Устройство содержит блок обработки сигналов с преобразователем электрической емкости в цифровой код, а чувствительный элемент выполнен с обкладками из тонколистового металла в виде фольги с возможностью получения размера, соответствующего периметру, по крайней мере, одного контролируемого предмета при свободном его размещении, и соединен с входом преобразователя электрической емкости в цифровой код, сопряженного с микропроцессором, выходы которого соединены с блоками звуковой и световой сигнализации.The device contains a signal processing unit with a converter of electric capacity into a digital code, and the sensitive element is made with plates of sheet metal in the form of a foil with the possibility of obtaining a size corresponding to the perimeter of at least one controlled object when it is freely placed, and connected to the input of the converter electrical capacitance in a digital code interfaced with a microprocessor, the outputs of which are connected to sound and light alarm units.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящей полезной модели, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».The applicant has not identified sources containing information on technical solutions identical to this utility model, which allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty."

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображеныThe essence of the utility model is illustrated by drawings, which depict

Фиг.1 - чувствительный элемент.Figure 1 - sensitive element.

Фиг.2 - структурная схема блока обработки сигналов.Figure 2 is a structural diagram of a signal processing unit.

Устройство охранной сигнализации содержит чувствительный элемент 1 и блок обработки сигналов 2.The alarm device contains a sensing element 1 and a signal processing unit 2.

Чувствительный элемент 1 включает:Sensitive element 1 includes:

Верхнюю обкладку 3.Top cover 3.

Нижнюю обкладку 4.Lower cover 4.

Упругий диэлектрик 5.Elastic dielectric 5.

Блок обработки сигналов 2 включает:Signal processing unit 2 includes:

Микропроцессор 6.Microprocessor 6.

Преобразователь электрической емкости в цифровой код 7.Converter of electric capacity to digital code 7.

Блок памяти 8.Memory block 8.

Блок звуковой сигнализации 9.Horn unit 9.

Блок световой сигнализации 10.Light signaling unit 10.

Блок обработки сигналов 2 взаимодействует с информационным блоком 11 через модуль сопряжения 12.The signal processing unit 2 interacts with the information unit 11 through the interface module 12.

Чувствительный элемент 1 выполнен в виде плоского конденсатора с верхней 3 и нижней 4 обкладками с размещением между ними упругого The sensitive element 1 is made in the form of a flat capacitor with upper 3 and lower 4 plates with the placement of elastic between them

диэлектрика 5. Расстояние между верхней 3 и нижней 4 обкладками меньше их характерных размеров и определяет толщину чувствительного элемента 1, Толщина чувствительного элемента 1, в зависимости от его конструкции и используемых материалов, составляет от доли до единицы миллиметров. Емкость чувствительного элемента 1 зависит от площади обкладок 3 и 4, толщины упругого диэлектрика 5 и величины его диэлектрической проницаемости. (Размеры на фиг.1 увеличены).dielectric 5. The distance between the upper 3 and lower 4 plates is less than their characteristic dimensions and determines the thickness of the sensor 1, the thickness of the sensor 1, depending on its design and materials used, ranges from a fraction to a few millimeters. The capacity of the sensing element 1 depends on the area of the plates 3 and 4, the thickness of the elastic dielectric 5 and the value of its dielectric constant. (The dimensions in FIG. 1 are enlarged).

Чувствительный элемент может быть выполнен секционным и иметь повторение обкладок, разделенных упругим диэлектриком (не показан).The sensing element may be made sectional and have a repetition of the plates separated by an elastic dielectric (not shown).

Чувствительный элемент, в зависимости от материалов и назначения по использованию, может иметь изменяемую - мягкую конструкцию или неизменяемую - жесткую конструкцию.The sensitive element, depending on the materials and purpose of use, can have a variable - soft design or an unchangeable - rigid structure.

Чувствительный элемент неизменяемой (жесткой) конструкции выполняют в соответствии с требуемыми размерами и требуемой формой.The sensitive element of an unchanged (rigid) design is performed in accordance with the required dimensions and the required shape.

Чувствительный элемент 1 изменяемой (мягкой) конструкции имеет предпочтение. Обкладки 3 и 4 чувствительного элемента 1 выполнены из тонколистового металла, например, в виде фольги, с возможностью изменения конструктивных размеров, соответствующих периметру контролируемого предмета. Контролируемых предметов может быть несколько - в независимости от их периметров и масс.The sensitive element 1 of a variable (soft) design is preferred. The plates 3 and 4 of the sensing element 1 are made of sheet metal, for example, in the form of a foil, with the possibility of changing the structural dimensions corresponding to the perimeter of the controlled object. There can be several controlled objects - regardless of their perimeters and masses.

Блок обработки сигналов 2 включает микропроцессор 6, преобразователь электрической емкости в цифровой код 7, блок памяти 8, блоки звуковой 9 и световой 10 сигнализации, а также блок релейного выхода (не показан). Вход преобразователя электрической емкости в цифровой код 7 соединен The signal processing unit 2 includes a microprocessor 6, an electric capacitance to digital code 7 converter, a memory unit 8, sound 9 and light 10 alarm units, and a relay output unit (not shown). The input of the capacitor to digital code 7 is connected

с чувствительным элементом 1. Микропроцессор 6 сопряжен с блоком памяти 8. Выходы микропроцессора 6 соединены с блоками звуковой 9 и световой 10 сигнализации, а также с блоком релейных выходов (не показан). Микропроцессор 6 сопряжен с информационным блоком 11 посредством модуля 12. Информационный блок 11 выполнен, например, в виде персонального компьютера (при соответствующем программном обеспечении).with the sensing element 1. The microprocessor 6 is connected to the memory unit 8. The outputs of the microprocessor 6 are connected to the sound blocks 9 and light 10 of the alarm, as well as to the relay output block (not shown). The microprocessor 6 is connected to the information block 11 by means of the module 12. The information block 11 is made, for example, in the form of a personal computer (with the appropriate software).

Устройство охранной сигнализации функционирует следующим образом.The alarm device operates as follows.

Чувствительному элементу 1 изменяемой мягкой конструкции, например, с помощью ножниц, придают размер, соответствующий периметру контролируемого предмета или периметру места размещения контролируемых предметов. По необходимости вырезанный чувствительный элемент 1 может быть задрапирован в соответствии с требованиями дизайна. Контролируемый предмет свободно устанавливают на чувствительный элемент 1. Вне поля видимости закрепляют блок обработки сигналов 2 и соединяют с чувствительным элементом 1. Минимальная масса контролируемого предмета зависит от используемых материалов и конструкции чувствительного элемента 1 и составляет сотни миллиграмм. Максимальная масса охраняемого контролируемого предмета фактически не ограничена и определяется прочностью конструкции чувствительного элемента 1.The sensitive element 1 of a variable soft design, for example, using scissors, give the size corresponding to the perimeter of the controlled object or the perimeter of the placement of the controlled objects. If necessary, the cut-out sensitive element 1 can be draped in accordance with the design requirements. The controlled object is freely mounted on the sensor 1. Out of sight, the signal processing unit 2 is fixed and connected to the sensor 1. The minimum weight of the controlled object depends on the materials used and the design of the sensor 1 and is hundreds of milligrams. The maximum mass of the protected controlled object is practically unlimited and is determined by the strength of the design of the sensitive element 1.

При воздействии на контролируемый предмет (снятие, сталкивание, подмена одного предмета другим и т.п.) происходит изменение давления, оказываемого предметом на чувствительный элемент 1, при этом из-за упругих свойств используемых материалов происходит микро перемещение When exposed to a controlled object (removing, colliding, replacing one object with another, etc.), the pressure exerted by the object on the sensitive element 1 changes, while due to the elastic properties of the materials used, micro movement occurs

обкладки 3 относительно обкладки 4, это вызывает изменение емкости чувствительного элемента 1. Блок обработки сигналов 2 фиксирует изменение емкости чувствительного элемента 1, формирует тревожное извещение и передает на прибор приемно-контрольный (не показан). Преобразователь электрической емкости в цифровой код 7 позволяет фиксировать незначительные изменения емкости в пределах собственной емкости чувствительного элемента в широких диапазонах.plate 3 relative to the plate 4, this causes a change in the capacitance of the sensing element 1. The signal processing unit 2 detects a change in the capacitance of the sensing element 1, generates an alarm notification and transmits to the device a control panel (not shown). The converter of the electric capacitance to digital code 7 allows you to record minor changes in capacitance within the own capacitance of the sensing element in wide ranges.

Предложенное устройство охранной сигнализации изготовлено промышленным способом, что подтверждают испытания опытной партии, и это обуславливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».The proposed alarm device is manufactured in an industrial way, which is confirmed by the tests of the experimental batch, and this determines, according to the applicant, its compliance with the criterion of "industrial applicability".

Claims

1. The device is a security alarm of a capacitive type of controlled objects, containing a sensitive element in the form of a flat capacitor with two plates, the distance between which is less than their characteristic size, with an elastic dielectric placed between them, characterized in that the device contains a signal processing unit with an electric capacitance converter in a digital code, and the sensitive element is made with plates of sheet metal in the form of a foil with the possibility of obtaining a size corresponding to the perimeter at least one controlled item with its free placement, and is connected to the input of the electric capacitance converter into a digital code, coupled to a microprocessor, the outputs of which are connected to the sound and light alarm units.

2. The device according to claim 1, characterized in that the sensitive element is configured to obtain a size corresponding to the perimeter of the location of at least one controlled item.