Устройство для охранной сигнализации

Устройство для охранной сигнализации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Устройство предназначено для обнаружения движущегося нарушителя в ограниченном пространстве, например, во внутреннем пространстве автомобиля, в той его части, где расположены органы управления . Целью изобретения является расширение области применения. Устройство содержит приемопередающую антенну 1, приемопередатчик 2, модулятор 3, сумматоры 4 и 7, распределитель 8 импульсов, пиковый детектор 9, блок 10 индикации, усилитель 11, компаратор 12, триггер 13, фильтр 14, инвертор 15, интегратор 16, выпрямитель 17. дифференцирующий блок 18, источник 19 постоянного напряжения. Введенные блоки и связи обусловили неодновременное включение частей устройства и тем самым обеспечили работу устройства в условиях, где требуются самые ограниченные веса, габариты, энергопотребление, энергоемкость и энергоотдача электропитания , т.е. обеспечили расширение области применения устройства для охранной сигнализации , 2 ил., 1 табл. 10 С со ю 4 о Ј Фиг.

СОК)Э СОВГТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (i9) ((() (я)л G 08 В 13/24

Г?СЧДАРСТВЕ! 1НОЕ ПАТЕНТНОГ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4898611/24 (22) 02.01.91 (46) 30.06.93. Бюл. М 24 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт физических приборов (72) Д.В,Кручинин и В.Л.Азаренков (56) Коган И.М. Ближняя радиолокация. М,:

Советское радио, 1977, с.14. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ (57) Устройство предназначено для обнаружения движущегося нарушителя в ограниченном пространстве, например, во внутреннем пространстве автомобиля, в той его части, где расположены органы управления. Целью изобретения является расширение области применения. Устройство содержит приемопередающую антенну 1, приемопередатчик 2, модулятор 3, сумматоры 4 и 7, распределитель 8 импульсов, пиковый детектор 9, блок 10 индикации, усилитель 11, компаратор 12, триггер 13, фильтр 14, инвертор 15, интегратор 16, выпрямитель 17, дифференцирующий блок 18, источник 19 постоянного напряжения. Введенные блоки и связи обусловили неодновременное включение частей устройства и тем самым обеспечили работу устройства в условиях, где требуются самые ограниченные веса, габариты, энергопотребление. энергоемкость и энергоотдача электропитания, т,е. обеспечили расширение области применения устройства для охранной сиг1824644

Изобретение относится к техническим средствам охраны и может быть использовано, в частности, для обнаружения нарушителя, перемещающегося в охраняемом пространстве.

Целью изобретения является расширение области применения устройства для охранной сигнализации на случай работы в условиях, где требуются ограниченные вес устройства, его габариты, энергопотребление, энергоемкость и энергоотдача электропитания.

Сущность предлагаемого устройства поясняется его структурной схемой, представленной на фиг.1, и эпюрами сигналов на электродах блоков устройства, представленными на фиг.2.

Устройство содержит приемапередающую антенну 1, приемопередатчик 2, модулятор 3, сумматоры 4-7. распределитель 8 импульсов, пиковый детектор Э, блок 10 индикации, усилитель 11, компаратор 12, триггер 13, фильтр 14, инвертор 15, интегратор

16, .выпрямитель 17, дифференцирующий блок 18, источник 19 постоянного напряжения.

Приемопередатчик 2 выполнен, например, в вице аетогенератора, состоящего из транзистора, первой емкости, первого резистора, последовательно соединенных дросселя, кон урной индуктиености и второй емкости, параллельно соединенных второго резистора и третьей емкости, параллельно соедин;;нных третьего резистора и четверг:,й е лкасти, выход которой подключен к выходу етарай емкости, выходу третьей емкости и одному электроду источника внешнего коллекторного питания, другой электрод которого соединен с выходом первого резистора, входом дросселя, выход которого связан с коллектором транзистора и входом первой емкости, выход которой подключен к входу четвертой емкости и эмиттеру транзистора, база которого соединена с входом первого резистора и входом второго резистора, коллектор транзистора, например, является совмещенным высокочастотным входом и выходом излучаемого сигнала автогенерэтора и блока, база транзистора, например, является выходом автогенератора и блока, вход дросселя является, например, входом эетогенератора и входом блока, совмещенный высокочастотный вход и выход приемопередатчика подключен к и риемопередающей антенне.

Модулятор 3 выполнен, например. в виде мультиеибратора, выход которого является выходом блока, вход питания мультиоибрэторэ является входом блока, С матор4 выполнен, например, в виде трех резисторов и последовательно соединенных четвертого резистора и емкости, к входу которой подключены выход одного ре5 зистора, выход друго о резистора, выход третьего резистора, выход которого является выходом блока 4, выход каждого резистора является, соответственно одним, другим, третьим и четвертым входами блока 4, оы10 ход емкости подключен к общему электроду устройства, выход сумматора 4 соединен с входом модулятора, один из входов сумматора 4 связан с входом приемопередатчика

2. Сумматор 5 выполнен, например, в виде

"5 одного резистора и последовательно соединенных другого резистора и емкости, к входу которой подключен оыход одного резистора, выход которого являегся выходом блока, вход каждого резистора является соответственно одним и другим входами блока 5, выход емкости подключен к общему электроду устройства, один вход сумматора

5 соединен с одним входом сумматора 4, другой вход сумматора 5 связан с другим входом сумматора 4. Сумматор 6 выполнен, например, в виде двух резисторов, выходы которых объединены и являются выходом блока 6, вход каждого из резисторов является соответственно одним и другим входами

30 блока 6, Сумматор 7 выполнен, например, в виде коммутатора, детектора с умножением напряжения .; последовательно соединенных одного, другого и третьего резисторов, вход третьего резистора подключен к выходу детектора с умножением напряжения, выход третьего резистора соединен с общим электродом устройства и выходам коммутатора, вход которого связан с выходом одного резистора, вход которого и вход де40 тектора с умножением напряжения являются соответственно одним и другим входами блока 7, выход другого резистора является выходом блока 7, один вход сумматора 7 подключен к входу модулятора и выходу

45 сумматора 4.

Распределитель 8 импульсов, выполнен, например, в виде двух трехохадавых коньюнкторов, последовательно соединенных дешифраторэ и третьего трехвхадаеаго

50 конъюнктора, последовательно соединенных инвертора и четвертого трехвходового коньюнкторв, один вход одного и один вход другого коньюнкторов подключены соответственно к одному и другому выходу дешиф55 ратора, четвертый выход которого соединен с другим входом четвертого конъюнктора, выход инвертора связан с другим входом одного конъюнктора, другим входом другого конъюнктора и другим входом третьего канъюнктара, третий вход одного

1824644

55 цирующего блока 18. Передний фронт выходного сигнала источника постоянного напряжения 19 с выхода дифференцирующего блока 18 селектируется выпрямителем 17 и устанавливает триггер 13 в определенное устойчивое состояние. На выходе триггера

13 возникает сигнал, например, по величине близкий к нулю. Этот сигнал через фильтр

l4 поступает на первый управляющий вход распределителя импульсов 8 и подготавливает его к передаче сигнала от источника постоянного напряжения на соответствующий выход блока 8. Дешифратор распределителя импульсов 8 работает, например, таким образом, что обеспечивается функционирование блока 8 о соответствии с таблицей, Согласно таблице, для данного примера рабо ы блока 8 в первый момент времени по".i:e включения источника постоянного на;тряжения 19 включен третий выходной канал распределителя импульсов 8. Поэтому на выход этого третьего канала блока 8 поступает сигнал от источника постоянного напряжения 19. С этого выхода блока 8 сигнал воздействует нэ управляющий вход усилителя 1, нэ вход питания инвертора 15 и ахад питания интегратора 16, включая их пи ание и вводя их о рабочее состояние.

Од:лоременно через сумматор 4 этот же сигнал поступает нэ вход компаратора 12, модулятора 3 и сумматора 7, также подго-,аолиоая их к работе. Модулятор 3 в процес;,.е работы формирует периодическую последовательность импульсов (см, фиг.2а).

При формировании блоком 3 очередного импульса на управляющем входе распределителя импульсов 8 возникает повышенный уровень сигнала и включается соответствующий канал блока 8. Сигналом с этого выхода распределителя импульсов 8 включается приемопередатчик 2, который формирует рэдиоимпульс (см. фиг.2б). Этим же импульсом -;. выхода блока 8 через сумматор 4 поддерживается питание блоков 3, 7, 12.

Однако в этот момент питание усилителя 11, инвертора 15 и интегратора 16 отключается, что обеспечивает снижение энергопотребления в этот момент. Сформированный приемопередатчиком 2 радиоимпульс излучается приемопередающей антенной 1 в охраняемое пространство. В отсутствие нарушителя в охраняемом пространстве нэ выходе приемопередатчика 2 (для рассматриваемого примера его исполнения) формируется видеоимпульс (см. фиг.2в), обусловленный прохождением потребляемого приемопередатчиком 2 импульсного тока и влиянием сигнала. отраженного от неподвижных предметов, если они присут5

45 ствую а охраняемом пространстве. Выходной сигнал приемопередатчика 2 детектируется пиковым детектором 9 и результат детектирования запоминается им (см, фиг.2г). Выходной сигнал пикового детектора 9 через сумматор 6 воздействует на информационный вход усилителя 11.

Усилитель 11 в момент поступления на его управляющий вход очередного импульса с выхода распределителя импульсов 8 усиливает мгновенные значения выходного сигнала сумматора 6. Выходной сигнал усилителя 11 накапливается в интеграторе

16. Одновременно сигнал с выхода усилителя 11 воздействует на вход суммагора 7.

Выходной сигнал интегратора 16. проинвертировэвшись в инверторе 15, в момент присутствия импульсов на входах питания блоков 15, 16 воздействует на вход сумматора 6, Под действием выходных импульсов инвертора 15 часть сигнала с выхода пикового детектора 9 компенсируется, поэтому выходной сигнал сумматора 6 приобретает изрезанный характер (см. фиг,2д), При этом средняя величина такого сигнала в провалах становится равной нулю. Отклонение мгновенных значений этого сигнала от нуля о рассматриваемые моменты обусловлено действием внутренних шумов устройства, Так как провалы выходного сигнала сумматора 6 соответствуют моментам появления сигналов на управляющем входе усилителя

11, то и сигнал на выходе блока 11 становится практически равен нулю (см. фиг,2е), В связи с этим такой сигнал не вызывает увеличения сигнала на выходе сумматора 7 и, соответственно, не вызывает ложного срабатывания компаратора 12, При появлении в охраняемом прос1ранстое движущегося нарушителя сигнал, излученный приемопередэющей антенной 1, частично отражается от нарушителя, приобретя сдвиг несущей частоты на величину частоты Допплера, и возвращается к этой приемопередающей антенне 1, Достигнув приемопередающей антенны 1, отраженный от движущегося нарушителя сигнал (см. фиг.2) возбуждает на ее выходе радиоимпульсы, которые воздействуют на приемопередатчик 2. Так, например, при работе приемопередатчика 2 (для рассматриваемого примера его исполнения) в режиме, близком к автодинному, отраженный сигнал вызывает изменение режима работы приемопередатчика 2. В частности, поэтому на выходе приемопередатчика 2 (для рассматриваемого примера его исполнения) появляется переменная составляющая сигнала.

Частота ее обусловлена величиной частоты

Допплера, на которую под влиянием движу1824644

55 щегося нарушителя сдвинута нссущзя частота сигнала, отраженного or этого нарушителя. В связи с этим и в выходном сигнале пикового детектора 9 появляется переменная составляющая (см. фиг,2з). По э.ой же причине и в силу инерционности vi>ivcrpavîpa 16 мгмовеммыс значения выходного сигнала сумматора 6. проходящи, через усилитель 11, приобретают яид чередующихся видеоимпульсов с изменяющейся полярностью (см. фиг.2и), Мгновенные значения выходного сигнала усилителя 11 в сумме с дополнительным сигналом, обусловленчым сигналом с выхода сумматора 4, с выхода блока 7 поступает на вход компзpavo oa 12. Дот1олнительмый сигнал поступзе1 нз вход сумматора 7 с выхода сумматора

4 для обеспечения регулировки чувствительности устройства и, соответственно. установления диапазона рабочих дальностей.

При установлении внутри сумматора 7 максимальной величины дополнительного сигнала рабочая дальность максимальна, При установлении меньших величин дополнительного сигнала рабочая дальность соответственно уменьшается, Выходной сигнал сумматора 7срзвнивается в .омпзр 3горе 12 с пороговым уровнем Ur opl, который фор ируется из выходного сигнзлз сумматора 4, Если выходной сигнал сумматора 7 превысит величину Ол,л1 (см. фиг,2к), то нз выходе компарзтора 12 изменится сигнал (см., нз. пример, фиг.2л), ко-орый перебрасывает триггер 13 в другое устойчивое состояние.

Это вызывает на выходе триггера 13 в рассматриваемом варианте функционирования устройства увеличение сигнала (гм. фиг.2м), Под действием этого сигнала нз выходе фильтра 14 возникаег растущий сигнал (см. фиг,2н), который воздействует нз первый управляющий вход распределителя импульсов 8. При достижении этим сигналом величины U >pg в распределиvåëå импульсов 8 выключаются каналы, питающие импульсами блоки 2, 11, 15, 16. Одновременно включаются каналы, через которые поступает импульсное питание на входы блоха индикации 10, Эти же импульсы через сумматор

4 продолжают поддерживать питание и модулятора 3, Сигнал с выхода блока 3 в данном случае обеспечивает через распределитель импульсов 8 формирование импульсных сигналов на входах блока индикации 10, обеспечивая индикзци .о факта обнаружения нарушителя звуковым и световым сигналом. Импульсы входного сигнала блока индикации 10 накапливаются в сумматоре 5, Под действием этих импульсов на выходе сумматора 5 возникает растущий сигнал (см. фиг,2п), который воздействует

35 нз второй управляющий вход распределителя импульсов 8. При достижении этим сигналом величины Ол рз в распределителе импульсов 8 выключаются все каналы, т.е. выключается питание всех блоков устройства,:з входы питания которых подаются импульсы, обусловленные импульсами с выходов распределителя импульсов 8. Поэтому в этот момент в дополнение к блокам

2. 15. 11, 16 прекращается работа блоков 3, 10, 12, 7 и. соответственно, прекращается подача звукового и светового сигналов. Не прекращается работа распределителя импульсов 8 и триггера 13, питание которых осуществляется непосредственно сигналом от источника постоянного напряжения 19, Остаются в рабочем состоянии также блоки

4„5, В рассматриваемом состоянии устройство потребляет минимум энергии. Так как с выходов расгтредели геля импульсов 8 в это время на входы сумматора 5 не поступают импульсы, то сигнал на выходе сумматора 5, не обладающего в рассматриваемом примере исполнения блока 5 свойством долговременного поддержания выходного сигнала на постоянном уровне, s связи с разрядом емкости блока 5 на входное сопротивление блока 8, начинает уменьшаться (см. фиг.2п).

При снижении величины этого сигнала ниже

Ол „,з, так кзк триггер 13 не изменил csoего состояния, снова включаются каналы распределителя импульсов 8, обеспечивающие работу блока индикации 10. При дальнейшем росте и потом снижении сигнала на выходе сумматора 5 BH08b наступает пауза и далее очередной всплеск в работе блока

10 и т.д.

Формула изобретения

Устройство для охранной сигнализации, содержащее приемопередающую антенчу, подключенную к приемопередатчику, усилитель, модулятор, фильтр, источник постоянного напряжения и блок индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в устройство введены пиковый детектор, четыре сумматора, инвертор, интегратор, компаратор, триггер, выпрямитель, дифференцирующий блок и распределитель импульсов, выход приемопередатчика подключен к входу пикового детектора, выход которого подключен к первому входу пеового сумматора, выход которого подключен к информационному входу усилителя, выход которого подключен к первым входам второго сумматора и интегратора, выход последнего иэ которых подключен к информационному входу инвертора, выход которого подключен к второму входу первого суммгторз, выход источника постоянного напряжения подключен к

1824644

Управление выходными каналами распределителя импульсов 8 ючеи к информационному входу распределителя импульсов, информационному входу дифференцирующего блока и к входу питания триггера, выход которого подключен к входу фильтра, выход которого подключен к пер- 5 вому управляющему входу распределителя импульсов, первый выход которого подключен к первым входам блока индикации, третьего и четвертого сумматоров, выход третьего сумматора подключен к входу мо- 10 дулятора, к первому входу компаратора и к второму входу второГо сумматора. выход которого подключен к второму входу компаратора, выход которого подключен к первому информационному входу триггера, выход 15 дифференцирующего блока через выпрямиН вЂ” ниэкий уровень сигнала;

 — аысокий уровень сигнала:

Х вЂ” любой уровень сигнала; — — не включен ни один канал тель подключен к второму информационному входу триггера, выход модулятора подключен к второму управляющему входу раси ределителя импульсов, второй выход которого подключен к вторым входам блока индикации, третьего и четвертого сумматоров, выход четвертого сумматора подключен к третьему управляющему входу распределителя импульсов, третий выход которого подключен к третьему входу третьего сумматора и к управляющему входу усилителя и к входам питания инвертора и интегратора, четвертый выход распределителя импульсов под:лючен к четвертому входу третьего сумматора и к входу приемопередатчика.

i 824644

А . б

1 1 м) з/ (б

no/ 3

/7 >

Составитель Д. Кручинин

Редактор С, Кулакова Техред М.Моргентал Корректор A. Обручар

Заказ 2226 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 з) и) и) л) 1

1!