Capteur tactile dans l'alarme de sécurité. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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L'article proposé décrit un dispositif qui réagit au toucher d'un objet - une serrure de porte, un coffre-fort, etc. Il peut être utilisé dans un système de sécurité.

Sur la fig. La figure 1 représente un schéma illustrant le principe de fonctionnement du dispositif. Ici G1 est un générateur de tension alternative (réseau électrique) ; Ср - condensateur de séparation haute tension de petite capacité; D - élément de seuil sensible ; KP - un objet contrôlé à conductivité électrique; C0 - sa capacité électrique ; Sk est la capacité électrique d'une personne touchant le CP.

Zin est bien inférieur à la capacité du condensateur C0. Ainsi, le courant I qui apparaît en mode veille (sans Sk) est environ égal à I = 314.Ur.Sr. С0/(Ср+С0), et la tension à l'entrée de l'élément sensible : Uin=I.Zin, où Zin est sa résistance d'entrée et Ur est la tension du générateur. La tension Uin doit être inférieure au seuil de l'élément sensible. La connexion d'un objet étranger à la boîte de vitesses augmentera la capacité jusqu'à C0'=C0+ Sk et, par conséquent, le courant dans le circuit jusqu'à I'=314. Ur.Cp.C0'/ (Cp+C0'). Dans ce cas, la tension d'entrée Uin' = I'.Zin. Cette tension doit être supérieure au seuil, puis toucher le CP déclenchera une alarme.

Sur la fig. La figure 2 montre un schéma de principe du dispositif. Un générateur de tension alternative avec un condensateur de couplage en sortie est un diviseur capacitif C9C10 connecté au réseau électrique. Résistance d'entrée de l'élément de seuil Zin=40 kOhm (il a un caractère complexe). Le filtre passe-bas R1C1R2C2 atténue les éventuels bruits haute fréquence et impulsionnels.

L'amplificateur opérationnel DA1 et le transistor VT1 constituent un comparateur économique dont le signal est envoyé à l'entrée de comptage du compteur 14 bits DD2. Sur la puce DD1, un oscillateur est assemblé qui génère de courtes impulsions. Ils entrent dans l'entrée R du compteur et le remettent périodiquement dans son état d'origine. La période de répétition de ces impulsions est Tr=2.R12. C6 dans l'échantillon fabriqué était de 7 s. Le circuit R14C8 est introduit pour réinitialiser le compteur DD2 lors de la mise sous tension.

Le transistor VT2, fonctionnant en mode clé électronique, enclenche la sirène piézo HA1 lorsqu'un niveau haut apparaît en sortie du compteur. Mais cela ne se produira que si, dans l'intervalle entre les impulsions de réinitialisation, au moins 256 impulsions avec la fréquence du secteur CA arrivent à l'entrée C. C'est-à-dire si le contact avec la boîte de vitesses dure au moins Tc=Nc/F=256/50=5,12 s, où F=50 Hz est la fréquence du courant alternatif dans le réseau. D'où la durée maximale de l'alarme Tmax=Tr-Tc=1,9 s. En fait, sa durée dépendra du moment de toucher le CP, elle peut être n'importe laquelle entre 0...Tmax. Si le toucher du panneau de commande est maintenu, l'alarme se répétera périodiquement.

Résistance R4 - SP3-38a ou SP3-19b, le reste - MLT 0,125. Condensateurs C9 et C10 (ils sont montés dans une fiche ou une prise secteur) - K5-15-N70 (tension de fonctionnement 1,6 kV), K73-9 (630 V) ou KSO-2 (500 V). Condensateurs C3 et C5 - K50-35, K50-40, etc., le reste - KM-6, K10-17b, etc. Transistor VT2 - structure composite au silicium npn avec un coefficient de transfert de courant d'au moins 400 et un courant de collecteur admissible d'au moins 200mA. En tant que DD2, la puce KR1561IE20 peut être utilisée. Sirène piézo HA1 - AST-10.

Dans l'appareil assemblé, vous devez vérifier la tension à la sortie DA1 (broche 6) en mode veille. Si elle dépasse 1 V (la tension minimale à la sortie de l'amplificateur opérationnel n'est généralement pas normalisée), une résistance R8 de résistance inférieure doit être installée - dans ce mode, le transistor VT1 doit être bien fermé.

Le seuil de sensibilité DA1 U=Upit.R4/(R3+R5) est réglé avec une résistance d'ajustement R4. L'appareil ne commencera à répondre au signal d'entrée que si son amplitude dépasse ce seuil.

Dans le système de sécurité, l'un ou l'autre retard dans l'activation du signal d'alarme est presque toujours effectué. C'est l'une des astuces utilisées lorsqu'on essaie de transférer aux automates une fonction difficile sur le plan algorithmique - la sélection d'événements potentiellement dangereux et menaçants parmi une variété d'événements possibles. Le délai adopté ici ne fonctionnera pas pour les ménages qui déverrouillent habituellement rapidement (moins de Tc) la porte de leur appartement, mais il réagira à un voleur qui tarde trop (plus de 2Tc) à récupérer un passe-partout.

Les caractéristiques temporelles de l'appareil (le délai d'activation de l'alarme Tc et la durée sonore maximale Tmax) peuvent être modifiées en installant des éléments de réglage de fréquence avec d'autres calibres et en prenant le signal de sortie d'une autre sortie du compteur DD2. Ainsi, avec Tr=7 s et Nc=128 (pour cela, la résistance R10 est reliée à la borne 13 DD2) on a : Tc=2,56 s, Tmax=4,4 s. A Tr = 4,8 s (pour cela, le condensateur C6 doit être de 0,68 μF) et Nc = 128 on a : Tc = 2,56 s, Tmax = 2,2 s. Si un retard aussi important n'est pas nécessaire et que vous devez immédiatement répondre à une pression sur la boîte de vitesses, il suffit de connecter la résistance R10 à la sortie 23 (broche 7) du compteur DD2. Dans ce cas, l'alarme retentira après 0,16 s.

Le secteur étant pris comme générateur de tension alternative nécessaire au fonctionnement normal du capteur, il convient de l'utiliser pour alimenter le capteur. Il suffit de choisir un bloc d'alimentation réseau (adaptateur) adapté à la charge de tension et de courant de n'importe quel récepteur radio ou jouet électronique. Les condensateurs C9 et C10 dans ce cas peuvent ne pas être nécessaires: l'expérience montre que le couplage capacitif avec le secteur, qui se produit dans l'alimentation elle-même, est tout à fait suffisant.

Le tableau vous aidera à choisir la source d'alimentation, où Upit est la tension de la source d'alimentation, Idezh est le courant consommé par l'appareil en mode veille, Itr est en mode alarme. Nous notons seulement qu'avec une augmentation de Upit, la consommation d'énergie en mode veille augmente, et la sirène piézo AST-10 sonne assez fort même à Upit = 4,5 V.

Le dispositif décrit est, par essence, un système de sécurité indépendant. Il peut également être utilisé comme partie intégrante d'un dispositif plus complexe, supprimant le signal des sorties du compteur DD2.

Les éléments R7, R8, R9 et VT1 ne peuvent pas être installés si la tension d'alimentation est supérieure à 8 V, tandis que la sortie DA1 doit être connectée directement à l'entrée C DD2. Les éléments DD1.3, DD1.4, R14, C8 sont également optionnels - le circuit différenciateur C7R13 peut être connecté entre la sortie 3 de l'élément DD1.2 et l'entrée R DD2. Dans ce cas, la borne supérieure R13 selon le schéma doit être connectée à un fil commun.

Auteur : Yu.Vinogradov, Moscou

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