Характеристика емкостных охранных устройств
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
В°льный чувствительный сенсор на специализированной микросхеме DA1 (фирма Quantum Research Group), которая имеет хорошую помехоустойчивость и обеспечивает высокую достоверность результатов. Рекомендуется для профессиональных применений;
Рисунок 3.4. Схемы подключения датчиков внесения ёмкости к МК
о) цифровой "скользящий" потенциометр на базе специализированной микросхемы DAI фирмы Quantum Research Group. Контакты сенсорных площадок XTIтАжХТ22 должны быть расположены в линию, чтобы к ним удобно было прикасаться. Резисторы R1тАжR23, соединяющие площадки, желательно применить малогабаритные безвыводные (чип-резисторы);
п) внутренний аналоговый компаратор МК должен работать в режиме "SR Latch" и иметь отдельную линию A1N (Рис. 2.30)с выхода компаратора. Так сделано, например, в МК PIC16F887. Прикосновение пальцем к сенсорной площадке ХТ1 затягивает передний и задний фронты импульсов, что фиксируется МК. Для защиты линий портов от внешних наводок и статического электричества могут потребоваться диоды VDI, (показаны пунктиром);
р) МК на своём выходе генерирует импульс положительной полярности и через резистор RI его же принимает на цифровом входе. Прикосновение пальцем к сенсорной площадке ХТ1 затягивает фронты импульса. Разница во времени между фронтами идеального (генерируемого) и реального (принимаемого) сигналов пропорциональна вносимой ёмкости.
3. ЕМКОСТНОЙ ДАТЧИК В МАССОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
3.1 Общая характеристика
Рисунок 4.1. схема электрическая принципиальная емкостного датчика
Устройство реагирует на приближение руки к металлическому предмету, например замку, сейфу, или же на касание охраняемого предмета. Датчиком может служить и любая электропроводная пластина с размерами примерно 200х200 мм. Чувствительность датчика зависит от настройки и может составлять до 20 см. Отличительной особенностью приведенных схем емкостных датчиков является их малое потребление (работа в режиме микротоков), что позволяет применять автономное питание. В основе работы схемы используется принцип изменяемой емкости. При поднесении руки к датчику WA1 в колебательный контур автогенератора на транзисторе VT1 вносится емкость, и его частота меняется. Начальная частота автогенератора около 280 кГц. Схема настраивается так, чтобы второй колебательный контур (L2, С7) был в резонансе iастотой автогенератора. На транзисторе VT4 собран активный детектор ВЧ сигнала. При достаточной амплитуде напряжения в контуре (L2, С7) VT4 будет находиться в насыщении (при этом VT5 заперт). Цепь из резисторов R6, R7 обеспечивает устойчивую работу схемы при изменении питающего напряжения от 3,5 до 10В. Резистором R6 можно установить нужную чувствительность датчика. Транзисторы VT2 и VT3 используются как диоды для стабилизации режимов работы транзисторов VT1 и VT4 при изменении питающего напряжения. По сравнению с диодами переход транзистора обеспечивает лучшую стабилизацию напряжения при малых рабочих токах. Для удобства настройки схемы к коллектору VT5 можно подключить светодиод с ограничительным резистором (величина резистора зависит от напряжения питания и может быть от 200 до 1000 Ом). Грубая настройка схемы производится конденсатором С7, плавная - сердечником катушки L2, а также резистором R6. Окончательная настройка устройства проводится с реальным датчиком WA1, с которым схема будет в дальнейшем работать. При этом если охраняемый предмет имеет большую металлическую поверхность, то может потребоваться установка разделительного конденсатора небольшой емкости (5...100 пФ) между WA1 и контактом 1 схемы. Катушки L1, L2 намотаны на ферритовом стержне типа 600НН (или 400НН) диаметром 10 мм и длиной 55 мм.
Рисунок 4.2. Катушки L1, L2
Такие ферриты используются в качестве антенны в приемниках на СВ и ДВ диапазонах. Катушка L1 содержит 350 витков, L2 - 250 витков провода ПЭЛШО диаметром 0,08...0,12 мм, которые распределены равномерно по бумажному каркасу на ферритовом стержне. Сердечник L2 должен перемещаться относительно каркаса. Постоянные резисторы применены типа С2-23, подстроечный R6 - СПЗ-19а, конденсатор С10 типа К53-1, остальные конденсаторы типа К10-17. Схема датчика размещается в любом пластмассовом корпусе и крепится вблизи от датчика WA1 (100...200 мм).
.2 Схема датчика со звуковым индикатором
Рисунок 4.3. Схема электрическая принципиальная емкостного датчика со звуковым индикатором
Устройство может работать совместно с другими схемами охраны в качестве датчика или как самостоятельное охранное устройство при наличии звукового индикатора (рис. 2). Параметры катушек L1, L2 такие же, как в схеме, приведенной на рис. 1.6, катушка L3 намотана на двух склеенных вместе ферритовых кольцах (600...2000НН) и содержит 250 витков того же провода (индуктивность ее около 120 мГн). В качестве источника звука HF1 подойдет любой пьезоизлучатель. На плате резисторы R1 и R2 располагаются над конденсаторами, что увеличивает плотность монтажа, а конденсатор С10 применен типа К50-16 на 16В. При питании схемы от источника с напряжением 6В ток потребления в режиме ОХРАНА не превышает 1 мА, а при звуковом сигнале - 3 мА.
.3 Вернисаж (ИО 305-5)
ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ
Для обнаружения недопустимого приближения или прикосновения к охраняемому объекту (картине, витрине, статуэтке, сейфу и т.п.) и формирования извещения о тревоге размыканием контактов выходного реле (клеммы "ШС").
В извещателе используется принцип регистрации изменения емкости чувствительного элемента при приближен