Схемы простых сторожевых устройств (176ЛЕ5)
Подобные устройства применяют для охраны помещений или отдельных объектов. В случае проникновения в помещение кого-либо постороннего, они оповещают об этом звуковым или иным сигналом.
На рис. 77 показана схема сторожевого устройства с механическим контактом. Его образуют компараторы на элементах DD1.1 и DD2.1, RS-триггер на элементах DD1.2, DD1.3, инверторы на DD1.4, DD2.2 — DD2.4. Работает устройство следующим образом. При выходе из помещения выключателем SA1 подают на устройство напряжение питания. В этот момент, пока не зарядился конденсатор С], на выходе элемента DD1.1 будет напряжение низкого уровня, а на выходе DD1.4 — высокого, поэтому RS-триггер установится в состояяие, при котором на выводе 10 элемента будет напряжение низкого уровня.
В это время светодиоды оптронов VS1 и VS2 обесточены, напряжение на прибор звуковой сигнализации (сигнала «тревоги») не подается.
Зарядка конденсатора С1 длится 30...40 с, этого достаточно, чтобы выйти из помещения и даже несколько раз замкнуть и разомкнуть контакты SQ1, механически связанные с входной дверью. При этом состояние триггера не изменяется. Но как только конденсатор С1 зарядится примерно до половины напряжения источника питания, устройство начинает работать в режиме охраны. Теперь на выходе элемента DD1.1 появляется напряжение высокого уровня и устройство станет реагировать на состояние контактов.
При открывании двери охраняемого помещения контакты SQ1 размыкаются, в результате чего на вход RS-триггера поступает напряжение высокого уровня и он переключается в другое устойчивое состояние — с высоким уровнем на выводе 10 элемента DD1.3. При этом уже никакие манипуляции с контактом SQ1 не смогут возвратить его в исходное состояние. Начинается заряд конденсатора С2 через резистор R3. Время его зарядки определяет задержку подачи сигнала «тревоги» после открывания двери.
Чтобы исключить подачу сигнала «тревоги», надо до тех пор, пока не зарядился конденсатор С2, отключить напряжение питания от устройства выключателем' SA1. Естественно, что выключатель должен находиться в укромном месте, о чем должен знать ограниченный круг лиц.
Если после открывания двери питание не отключается, то спустя 30 ... 40 с (время зарядки конденсатора С2) на светодиоды оптронов подается напряжение с выходом элементов DD2.2—DD2.4 и включается прибор звуковой сигнализации, например электрический звонок НА1.
Устройство позволяет осуществлять охрану одновременно нескольких помещений путем установки на их дверях, оконных проемах аналогичных контактов SQ1, соединенных в последовательную цепь. При обрыве проводов, идущих к контакту, устройство также выдает сигнал «тревоги». При установке устройства следует учесть, что оно может быть подвержено воздействиям различных помех. Если это наблюдается, то соединения контактов SQ1 с устройством следует выполнить экранированным проводом.
Рис. 77. Схема сторожевого устройства с механическим контактом
Монтажная плата сторожевого устройства показана на рис. 78. Так как оно потребляет ток от источника питания только при подаче сигнала тревоги, то питать его можно от малогабаритных батарей — «Крона», «Корунд», а также от сети.
В качестве источника сигнала можно использовать и другие устройства — индикаторные и осветительные лампы, а питать их как от сети, так и собственного источника питания. Надеемся, что читатели сами смогут подключить к выходу элементов DD2.2 — DD2.4 требуемое устройство сигнализации.
Налаживание сводится к установке требуемого времени задержки выхода на дежурный режим подбором емкости конденсатора С1, а времени задержки подачи сигнала «тревоги» — подбором конденсатора С2. В качестве контактов SQ1 лучше всего использовать магнитоуправляемые контакты — герконы.
Схема еще одного сторожевого устройства, в котором применен акустический датчик, приведена на рис. 79. Оно выдает сигнал тревоги при механическом воздействии (удары и т. д.) на охраняемый объект.
На элементе DD1.1 собран усилитель переменного напряжения, поступающего с телефона BF1 типа ТОН-2 и используемого в качестве акустического датчика. На элементе DD1.2 собран компаратор (пороговое устройство), а на элементах DD1.3 и DD1,4 — RS-триггер, который управляет мощным каскадом на транзисторе VT1 с прибором звуковой сигнализации НА1..
После включения источника питания через резистор R4 начинается заряд конденсатора С4. В это время на выходе RS-триггера, а значит, и на базе транзистора VT1 возникает напряжение низкого уровня, звуковой сигнализатор обесточен и устройство не реагирует ни на какие акустические воздействия. После зарядки конденсатора, примерно через 1... 1,5 мин после включения питания, наступает режим охраны объекта и устройство начинает реагировать на механические воздействия.
Рис. 78. Монтажная плата сторожевого устройства с механическим контактом
Рис. 79. Схема (а) и монтажная плата (б) сторожевого устройства с акустн ческим датчиком
Не во всех случаях нужна максимальная яркость свечения лампы накаливания карманного фонаря, иногда ее можно уменьшить, чтобы продлить срок службы питающей батареи. Можно, конечно, последовательно с лампой включить переменный резистор и им регулировать яркость свечения, но это неэкономично, так как на нем бесполезно будет рассеиваться часть мощности, потребляемой фонарем. Целесообразнее вместо резистора применять электронный ключ, управляет которым генератор с регулируемой скважностью импульсов. Тогда яркость свечения лампы можно плавно изменять от едва заметной до максимальной, при незначительной потере энергии батареи.
При физическом воздействии на охраняемый объект колебания преобразуются датчиком BF1 в электрический сигнал, который усиливается и поступает на компаратор. Конденсатор С2 служит для сужения частотного диапазона усилителя и повышает устойчивость его работы. Если уровень сигнала окажется достаточным для срабатывания компаратора, то на его выходе на короткое время появится напряжение высокого уровня, которое переключит RS-триггер в другое устойчивое состояние, в результате транзистор VT1 открывается и звучит сигнал тревоги, Чтобы отключить сигнал тревоги, обесточивают устройство.
Монтажная плата такого варианта сторожевого устройства показана на 79,6. Транзистор и прибор звуковой сигнализации размещают в наиболее подходящем месте. Чувствительность устройства устанавливают подстроечными резисторами R2 и R3, а продолжительность ждущего режима — подбором конденсатора С4.
Литература: И. А. Нечаев, Массовая Радио Библиотека (МРБ), Выпуск 1172, 1992 год.