Устройство для тревожной сигнализации

Устройство для тревожной сигнализации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике, в частности к тревожной сигнализации. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости, чувствительности и скрытности работы устройства. Устройство содержит основные и дополнительные чувствительные элементы. ЧЭ, два коммутатора, операционный усилитель, охваченный положительной и отрицательной обратными связями , формирователь кода объекта, последовательно соединенные частотный детектор , фильтр нижних частот, пороговое устройство, блок индикации. Чувствительные элементы через соответствующие коммутаторы соединены с входами операционного усилителя, выход которого соединен с входом амплитудного детектора. Управляющие входы коммутаторов соединены с выходом формирователя кода объекта. Введение дополнительных ЧЭ меньшей площадью, чем основные, позволяет повысить помехоустойчивость и чувствительность устройства за счет устранения краевого эффекта основных ЧЭ и влияния соединительных проводов. Выбор определенного значения управляющего сигнала обеспечивает режим генерации только при нахождении нарушителя в зоне обнаружения . 2 ил. ел

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5()з G 08 В 13/26

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ММ®ММ

M5NN- 1Щ@ щщц "ЖЛИОТЕКА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4863259/24 (22) 03.09.90 (46) 15.02.93. Бюл. (Ф 6 (71) Научно-исследовательский и конструк. торский институт радиоэлектронной техники (72) В.П.шевченко и Н.П.Пекорин (56) Заявка ФP Г N 2539501, кл. G 08 В 13/26, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕВОЖНОЙ СИГНЛЛИЗДЦИИ (57) Изобретение относится к автоматике, в частности к тревожной сигнализации.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости, чувствительности и скрытности работы устройства, Устройство содержит основные и дополнительные чувствительйые элементы. ЧЭ, два коммутатора, операционный усилитель, охваченный положительной и отрицательной обратными свяИзобретение относится к автоматике, в частности к тревожной сигнализации, и может быть использовано для защиты предметов, Известно устройство контроля объекта, в котором обшивка самолета или автомобиля является чувствительным элементом.

Чувствительный элемент и земля obpaзуют конденсатор, который включен в качестве задающего частоту генератора. К выходу генератора последовательно подключены блок обработки и блок индикации.

Прикосновение нарушителя к обшивке самолета вызывает изменение частоты генератора, что приводит устройство к выдаче сигнала тревоги. Ы Ä 1795490 А1 зями, формирователь кода объекта. последовательно соединенные частотный детектор, фильтр нижних частот, пороговое устройство, блок индикации. Чувствительные элементы через соответствующие коммутаторы соединены с входами операционного усилителя, выход которого соединен с входом амплитудного детектора, Управляющие входы коммутаторов соединены с выходом формирователя кода объекта.

Введение дополнительных ЧЭ меньшей площадью, чем основные, позволяет повысить помехоустойчивость и чувствительность устройства за счет устранения краевого эффекта основных ЧЭ и влияния соединительных и ро водо в. Выбор оп ределенного значения управляющего сигнала обеспечивает режим генерации только при нахождении нарушителя в зоне обнаружения. 2 ил, Недостатками этого устройства являются невозможность контроля нескольких охраняемых абьектов, а также его низкая чувствительность и помехоустойчивость, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для защиты обьектов, 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 действия какого-либо ЧЭ появится наруши1795490 тель, то частота генератора изменяется, а сигнал поступает на блок тревожной сигнализации, который преобразует изменение частоты в изменение амплитуды, осуществляет аналоговую фильтрацию и фиксирует сигнал пороговым устройством, Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость, которая выражается в срабатывании устройства при приближении постороннего объекта к ЧЭ, что является 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 влияние емкость соединительных проводов, что приводит к снижению чувствительности устройства, а режим непрерывной генерации снижает скрытность работы устройства.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и чувствительности устройства.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство для 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 управляющему входу первого коммутатора, частотный детектор, выход которого подключен к фильтру нижних частот, выход которого подключен к входу бчока индикации, введены операционный усилитель, задающий элемент, делитель напряжения, второй коммутатор и дополнительные емкостные чувствительные элементы, каждый из которых размещен IlO контуру соответствующего основного емкостного чувствительного элемента в зоне действия его краевого эффекта, выходы дополнительных емкостных чувствительных элементов подключены к информационным входам второго коммутатора, управляющий вход которого подключен к выходу формирователя кода объекта, выходы первого и второго коммутаторов подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам операционного усилителя, выход которого подключен к входу частотного детектора и через задающий элемент к своему инвертирующему входу, первый вывод делителя напряжения подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, второй вывод — к выходу операционного усилителя, а третий вывод — к шине нулевого потенциала.

20 формирователем кода объекта 10 и входом управления коммутатора 4, к входам которого подключены дополнительные чувствительные элементы С2. Выходы коммутатора

3 подключены к инвертирующему входу уси25 лителя 5, а выходы коммутатора 4 подключены к неинвертирующему входу усилителя

5, при этом инвертирующий вход усилителя

5 соединен .через задающий элемент R9 с его выходом, неинвертирующий вход соединен с первым выводом делителя напряжения 6, второй вывод которого соединен с выходом операционного усилителя, а третий — к шине нулевого потенциала. Выход усилителя 5 соединен с последовательно со35

55

На фиг, 1 приведена блок схема предлагаемого устройства: на фиг. 2 — пример реализации ЧЭ, Устройство для 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), второй коммутатор 4, операционный усилитель

5, делитель напряжения 6 выполненный на резисторах R7, RS, задающий элемент R9, формирователь кода объекта 10, частотный детектор 11, фильтр нижних частот 12, пороговый блок 13, блок индикации 14, генератор прямоугольных импульсов 15, счетчик

16, при этом основные чувствительные элементы С1 соединены с входами коммутатора 3, вход управления которого соединен с единенными частотным детектором 11, фильтром нижних частот 12, пороговым блоком (3, блоком индикации 14, Формирователь кода объекта 10 содержит последовательно соединенные генератор импульсов 15 и счетчик 16, выходы которого являются выходами формирователя кода объекта 10, Устройство работает следующим образом, Коммутаторы 3, 4 в зависимости от кода на выходе преобразователя 9 производят синхронное подключение чувствительных элементов С1 и С2 к соответствующим входам усилителя 5 на время, определяемое частотой генератора 15. Усилитель 5 с элементами R7, R8, R9. С1 образует генератор импульсов, при этом элементы усилителя 5, R7, R8 образуют триггер Шмитта с порогом срабатывания, заданным делителем R7, R8 и С2, значение которого определяется выражением:

R7+R8(1+pR7 C2) В выражении (1) принято, что между R7 и С2 существует параллельное соединение.

1795490

10

20

35

40 водов

Для работы устройства тревожной сигнализации необходимо наличие на выходе усилителя 5 треугольных импульсов, что осуществляется выбором значения периода следования импульсов иэ условия:

2 Ыых max

tg p где Uevx.max — значение напряжения насыщения усилителя;

tg p- значение скорости нарастания выходного напряжения усилителя.

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

Увеличение емкости С1 приводит к увеличению постоянной времени С! R9, что приводит к увеличению периода следования импульсов Т и к увеличению их выходного уровня.

Увеличение же емкости С2 приводит к уменьшению порога срабатывания триггера

Шмитта согласно выражению (1), что уменьшает период следования импульсов Т и приводит к уменьшению их уровня. Отсюда можно заключить, что увеличение емкостей

С1, С2 оказывает противоположное влияние на уровень выходного сигнала усилителя 5, что соответствует дифференциальному включению основного и дополнительных

ЧЭ. Емкость С1 основного ЧЭ (cM.фиг. 2) образована электродом из токопроводного

:материала, с поверхностью большей размера "охраняемого объекта", и поверхностью земли. На фиг. 2 "охраняемый объект" размещается вблизи основного ЧЭ. Для исключения краевого эффекта основного ЧЭ на необходимом расстоянии от него размещается дополнительный ЧЭ меньшей площадью с емкостью С2. Приближение постороннего объекта к дополнительному

ЧЭ вызывает увеличение емкости С2, что приводит к уменьшению выходного уровня усилителя 5 по сравнению с исходным. Проникновение же нарушителя в зону основного чувствительного элемента вызывает увеличение С1, а так как основной ЧЭ выполнен большей площадью по сравнению с дополнительным, изменение емкости

Л Ci > Л С2, что приведет к увеличению

Формула изобретения

Устройство для тревожной сигнализации, содержащее основные емкостные чувствительные элементы по количеству контролируемых объектов, выходы которых соединены с информационными входами уровня на выходе усилителя 5 по сравнению с исходным.

Сигнал с выхода усилителя 5 (см.фиг, 1) поступает на последовательно соединенные частотный детектор 11, фильтр нижних частот 12 с частотой среза, определяемой действием нарушителя на ЧЭ, пороговый блок t3, блок индикации 14, сигнализирующий о действии нарушителя на охраняемый обьект.

Практически было установлено, что, выполняя условие (2) и меняя постоянную времени R9 С1 с помощью задающего элемента

R9, можно добиться такого состояния усилителя 5, при котором генерация импульсов на его выходе будет наблюдаться только при действии нарушителя на чувствительные элементы Ci, С2.

Отсутствие генерации на выходе усилителя 5 объясняется высоким порогом срабатывания триггера Шмитта, заданным в соответствии с выражением (1), и значением постоянной времени С1 R9, при котором напряжение на выходе усилителя 5 не достигает значения порога.

Преимуществом заявляемого устройства ", o сравнению с прототипом является более высокая помехоустойчивость, обусловленная ограничением краевого эф30 фекта основного ЧЭ, что позволяет формировать локальную зону обнаружения вокруг охраняемого объекта, создание которой необходимо при охране витрин магазинов, где подход человека к охраняемой витрине неизбежен.

Устройство имеет более высокую чувствительность за счет устранения влияния паразитной емкости соединительных проСоздание управляющего сигнала за счет введения дополнительного ЧЭ позволяет получить режим генерации только при наличии нарушителя, что обеспечивает скрытность работы устройства. Кроме этого заявляемое устройство может формировать сигнал пожарной сигнализации при замене в устройстве резистора R7 терморезистором с отрицательным ТКС. первого коммутатора, формирователь кода объекта, выход которого подключен к управляющему входу первого коммутатора. частотный детектор, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот, выход которого подключен к входу порого1795490 вого блока, выход которого подключен к входу блока. индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустой.чивости и чувствительности устройства, в него введены операционный усилитель, задающий элемент, делитель напряжения, второй коммутатор и дополнительные емкостные чувствительные элементы, каждый из которых размещен по контуру соответствующего основного емкостного чувствительного элемента в зоне действия его краевого эффекта, выходы дополнительных емкостных чувствительных элементов подключены к информационным входам второго коммутатора, управляющий вход которого подключен к выходу формирователя кода обьекта, выходы первого и второго коммутаторов подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам операционного усилителя, выход которого подключен к входу частотного детектора и через задающий элемент к своему инвертирующему входу, первый вывод делителя напряжения подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, второй вывод — к выходу операционного усилителя, а третий вывод — к шине нулевого потенциала.

1795490

Составитель Н.Пекорин

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор С Шекмар

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 433 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5