|
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Мотоциклетный охранный сигнализатор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Автомобиль. Охранные устройства и сигнализация Одной из наиболее удачных конструкции мотосторожа, мне кажется, следует признать устройство М. Чуруксаева [1]. Оно стало своеобразным образцом для последующих разработок других авторов (например, В. Банникова [2]). Несмотря на то что и в [1], и в [2] для воспроизведения сигнала тревоги использована динамическая головка прямого излучения, во многих случаях оказывается удобнее применить имеющийся на машине звуковой сигнал. Учитывая ограниченные возможности мотоциклетной аккумуляторной батареи, для повышения экономичности сторожа, но не в ущерб надежности охраны, необходимо исключить ложные срабатывания. Этому вопросу в указанных работах внимания уделено, на мой взгляд, недостаточно. Известно, что четко отделить сигналы датчика, вызванные человеческим фактором (не говоря уже о том, присутствует ли при этом злой умысел), от прочих, возникающих от воздействия проезжающего мимо транспорта, ветра и т п., не представляется возможным. Поэтому желательно исключить срабатывание сторожа от коротких пачек импульсов датчика (по крайней мере, длительностью менее 1 с), а тем более от одиночных импульсов. Иначе говоря, подключение выхода усилителя сигналов датчика вибрации непосредственно к входу триггера охранного устройства следует признать недостатком. С учетом сказанного выше, конструкция [1] была переработана. Музыкальный синтезатор и усилитель звуковой частоты заменены обычным реле звукового сигнала. Приняты меры по снижению вероятности ложных срабатываний. Паразитная акустико-механическая обратная связь между датчиком и звуковым сигналом исключена безрелейным методом - на время сигнала тревоги электронный узел блокирует прохождение импульсов датчика вибрации на вход сторожа, после чего с некоторой задержкой блокировка снимается. Предусмотрены контактные датчики, повышающие общую надежность охраны Принципиальная схема сторожа показана на рис. 1.
Электронный узел собран всего на одной микросхеме, но тем не менее содержит все необходимые для подобного рода устройств функциональные составляющие: триггер, таймер, генератор. Роль триггера и таймера играет одновибратор, выполненный на триггерах Шмитта DD1.2 и DD1.3. Цепь C3R4 определяет длительность импульса высокого уровня на выходе одновибратора, что соответствует продолжительности звучания сигнала тревоги (при указанных на схеме номиналах примерно 23...25 с). На триггере Шмитта DD1.4 и частотозадающей цепи C6R5 собран генератор на частоту около 0,7 Гц. С этой частотой периодически включается реле сигнала К1 - нагрузка усилителя тока на транзисторе VT1. Триггер Шмитта DD1.1 обеспечивает нечувствительность сторожа к импульсам датчика на время звучания сигнала тревоги а также и после его окончания на время, определяемое цепью R3C2. Это исключает повторное срабатывание сторожа под воздействием затухающих колебаний рамы мотоцикла и собственно пьезоэлемента датчика, вызванных акустомеханическим воздействием звукового сигнала. Цепь R1R2C1 согласует датчик вибрации с электронным узлом сторожа. Этот датчик, разработанный Ю.Виноградовым [3], кроме М. Чуруксаева и В. Банникова, тоже без изменения применил и В. Прямушко [4] в своем автостороже. Датчик хорош тем, что не только работоспособен практически в любом положении, но к тому же прост в изготовлении и дешев. Тем не менее мне пришлось провести ряд экспериментов с преобразователем механических колебаний в электрические (с пьезоэлементом BQ1 и его крепежными деталями) с целью увеличения чувствительности и надежности при работе сторожа на мототранспорте. Для борьбы с ложными срабатываниями Ю. Виноградов предложил использовать анализатор на счетчике импульсов. С предлагаемым мною преобразователем лучше работает простейшая интегрирующая цепь R2C1 с шунтирующим резистором R1. Она учитывает не только частоту снимаемых импульсов, но и их длительность, а также амплитуду. Поскольку конденсатор С1 заряжается через резистор R2, а разряжается через суммарное сопротивление резисторов R1 и R2, время его зарядки и разрядки неодинаково. Нетрудно заметить, что изменением соотношения номиналов резисторов R1 и R2 можно исключить влияние на работу мотосторожа не только единичных, никоим образом взаимно не связанных импульсов, но и пачек (и даже непрерывных колебаний). Это весьма полезное свойство, например, для защиты от колебаний, вызванных сильным дождем (при соответствующей чувствительности детектора). Как отмечалось, при значительной интенсивности вибрации на выходе датчика устанавливаются прямоугольные колебания с более или менее определенной частотой, скважностью, близкой к двум, и амплитудой, равной напряжению питания. Цепь R1R2C1 определяет задержку включения сигнала тревоги, которую желательно выбирать не менее 1 с. Цепь R1R2C1 пригодна для работы и с другими датчиками вибрации. Необходимо только соответствующим образом подобрать номиналы ее деталей Мотосторож срабатывает при напряжении на конденсаторе С1, превышающем верхний порог переключения триггера Шмитта DD1.1. Применение в стороже триггеров Шмитта повышает четкость переключения в условиях относительно медленно меняющегося входного напряжения. Реле К2, управляемое контактными датчиками SF1, SF2 работает в устройстве дополнительной защиты мотоцикла Оно может оказаться полезным, когда вышел из строя датчик вибрации (либо его применение затруднено например погодными условиями) или электронный узел, а также, если мотоцикл находится вне пределов видимости (в лесу, в гараже неподалеку от дома) Дело в том, что довольно скоро слух уже четко фиксирует на фоне шума однократное включение тревоги (можно даже сосчитать число включений сигнала - 17-18 при указанных на схеме номиналах цепи R4C3). Такой сигнал явно свидетельствует о срабатывании датчика вибрации, но не позволяет однозначно судить о его причине. Если же зазвучавший сигнал вдруг неожиданно прервался, это должно вызвать законное беспокойство. Может и так случиться, что ваш мотоцикл ударил другое транспортное средство. Тогда контактные датчики не выключат сигнал, пока вы не вмешаетесь. В качестве контактных датчиков (их может быть несколько включенных параллельно) подойдут как кнопочные выключатели, так и замкнутые герконы. На схеме представлены оба варианта. В режиме охраны замкнутые контакты выключателя SF1 и геркона SF2 должны быть разомкнуты, реле К2 при этом обесточено и его контакты также разомкнуты. Кнопка SF1 может быть, например, установлена под седлом (где обычно находятся инструменты) таким образом, чтобы зафиксированное защелкой на своем месте седло нажимало на кнопку и размыкало контакты. При попытке его снять контакты замкнутся. Геркон можно установить внутри рамной трубы, в которой на подшипниках вращается ось вилки переднего колеса (этот вариант, правда, требует разборки рулевого узла с демонтажом верхнего подшипника). Геркон крепят через немагнитную прокладку к внутренней стенке трубы рамы, а на валу вилки напротив геркона через такую же прокладку устанавливают магнит с таким расчетом, чтобы срабатывание (размыкание) геркона происходило при повороте руля от одного из крайних положений примерно на четверть полного угла его вращения. В этом случае при попытке угнать мотоцикл, снять колесо и т. п. произойдет замыкание геркона. Для того чтобы облегчить владельцу установку руля в необходимое положение, служит светодиод HL1 После срабатывания устройства сигнал тревоги звучит независимо от дальнейшего состояния геркона, а светодиод в режиме охраны обесточен. Устройство некритично к выбору деталей. Температурные условия эксплуатации мотоцикла допускают применение оксидных конденсаторов во времязадающих цепях (использованы миниатюрные импортные ELNA). Реле К1 - малогабаритное импортное HG4123/012-1C, что позволило смонтировать его на плате. Вместо него подойдут широко распространенные автомобильные реле, но придется устанавливать реле рядом с сигналом. Реле К2 - любое малогабаритное с соответствующим напряжением срабатывания (например, РЭС49, паспорт РС4.569.421-02). Кнопка SF1 должна выдерживать большие механические нагрузки - подойдут автомобильные выключатели освещения салона, устанавливаемые на дверях, или выключатель из серии КР (кнопочный разрыватель). Геркон использован с переключающими контактами (неиспользуемый вывод оставить свободным). Плату с деталями электронного узла помещают в прочную металлическую коробку-экран. Датчик состоит из преобразователя вибрации, основой которого служит пьезоэлемент от звукоизлучателя ЗП-18, и усилителя-формирователя, собранного на ОУ DA1 и транзисторе VT1 (см. схему на рис. 2, заимствованную из [3]).
Пьезоэлемент на латунной пластине извлекают из корпуса звукоизлучателя и припаивают к ней две стойки из стальной упругой проволоки диаметром 0,5...0,7 мм, как показано на рис. 3. Одну стойку припаивают к краю пластины, а другую к проводящему покрытию пьезоэлемента также вблизи его края. Припаяннье стойки должны бьть параллельны одна другой.
Чтобы не повредить пьезоэлемент при пайке, желательно использовать возможно более легкоплавкий припой и соответственно уменьшить температуру нагревания паяльного стержня. Не следует стремиться к минимальной площади паяного контакта на пьезоэлементе - при эксплуатации пайка может отслоиться. Оптимальная площадь - около 3x4 мм. Расстояние между стойками 9,5. 10 мм. На дальнем от стоек конце получившейся консоли на край латунной пластины со стороны, противоположной пьезоэлементу, напаивают дополнительный груз из припоя Добавляя или убавляя массу груза легко регулировать чувствительность преобразователя. Свободные концы стоек преобразователя облуживают и впаивают в плату при окончательной сборке датчика. Плату изготовляют из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертеж платы представлен на рис. 4. Плату помещают в кожух-экран, спаянный из жести, который самонарезающим шурупом крепят к корпусу мотоцикла. Преобразователь BQ1 не должен при работе касаться стенок кожуха.
Габариты датчика - 25x25x18 мм. Его подключают к электронному узлу тремя проводниками в надежной изоляции. Конденсатор С1 в датчике -К53-19 - блокировочный в цепи питания. Плата рассчитана на установку транзистора КТ361Г, однако лучшие результаты были получены с импортным транзистором 2SA881R с аналогичной цоколевкой. Подстроечный резистор R2 - СПЗ-19а. При налаживании сторожа уточняют желаемые временные выдержки подборкой номиналов RC-цепей. Подгонку параметров цепи R1R2C1 удобней производить непосредственно на мотоцикле. Для этого резистор R2 заменяют подстроечным, вместо резистора R1 припаивают другой, сопротивлением 1 ...2 кОм (для ограничения коллекторного тока транзистора датчика), как показано на рис. 5.
Движок резистора устанавливают в крайнее левое по схеме положение - минимальная чувствительность. Затем пытаются снять с мотоцикла какую-либо легкосъемную деталь (хотя бы пробку бензобака). Срабатывания сторожа не должно произойти. Передвигая поэтапно движок резистора вправо по схеме, добиваются, чтобы снятие детали вызывало четкое срабатывание сторожа. Манипуляции при снятии детали должны быть по возможности одинаковыми. После каждого воздействия на датчик необходимо выдержать некоторую паузу для разрядки конденсатора С1. Найдя требуемое положение движка резистора R2, измеряют сопротивление получившихся плеч делителя и заменяют их постоянными резисторами. Перед установкой сторожа в дежурный режим устанавливают руль мотоцикла в положение, при котором светодиод HL1 погаснет, и включают питание тумблером SA1. В заключение следует отметить, что надежность охраны во многом зависит от скрытности и недоступности (в разумном временном интервале) элементов, ее обеспечивающих. Поэтому желательно для аккумуляторной батареи предусмотреть крепкий металлический хорошо запираемый ящик, звуковой сигнал защитить кожухом, а соответствующую проводку уложить в раме мотоцикла. Практическая реализация этих мер может быть различной в зависимости о типа транспортного средства. Литература
Автор: А.Мартемьянов, г.Северск Томской обл.
Канада планирует построить космодром
06.04.2026 Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026
06.04.2026 Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100
05.04.2026
▪ Автомобильные шины загрязняют мировой океан микропластиком ▪ Смартфоны быстрее заряжаются и понимают голос ▪ Новый рекорд скорости оптоволоконного соединения ▪ Кондиционеры GE Appliance с поддержкой Apple HomeKit
▪ раздел сайта Интересные факты. Подборка статей ▪ статья Какому знаменитому физику вручили Нобелевскую премию в области химии? Подробный ответ ▪ статья Начальник отдела инноваций. Должностная инструкция ▪ статья Антивандальная защита светильника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте
www.diagram.com.ua |
Смотрите другие статьи раздела 
Последние новости науки и техники, новинки электроники: