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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Alarme de segurança de motocicleta. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Automóvel. Dispositivos de segurança e alarmes Parece-me que um dos designs mais bem-sucedidos de um protetor de motor deve ser reconhecido como o dispositivo de M. Churuksaev [1]. Tornou-se uma espécie de modelo para desenvolvimentos subsequentes de outros autores (por exemplo, V. Bannikov [2]). Embora [1] e [2] utilizem um cabeçote dinâmico de radiação direta para reproduzir o alarme, em muitos casos é mais conveniente utilizar o sinal sonoro disponível na máquina. Dadas as capacidades limitadas de uma bateria de motocicleta, para aumentar a eficiência do vigia, mas não em detrimento da confiabilidade do guarda, é necessário excluir os falsos alarmes. Na minha opinião, atenção insuficiente tem sido dada a essa questão nessas obras. Sabe-se que não é possível separar claramente os sinais dos sensores causados pelo fator humano (sem contar se há intenção maliciosa) de outros decorrentes do impacto de veículos que passam, vento, etc., não é possível. Portanto, é desejável excluir a operação de vigilância de rajadas curtas de pulsos do sensor (pelo menos menos de 1 s de duração) e ainda mais de pulsos únicos. Em outras palavras, conectar a saída do amplificador de sinal do sensor de vibração diretamente à entrada do acionador do dispositivo de segurança deve ser reconhecido como uma desvantagem. Diante do exposto, a construção [1] foi revisada. O sintetizador de música e o amplificador de frequência de áudio foram substituídos por um relé de buzina convencional. Foram tomadas medidas para reduzir a probabilidade de falsos positivos. O feedback acústico-mecânico parasita entre o sensor e o sinal sonoro é eliminado por um método sem relé - durante o alarme, a unidade eletrônica bloqueia a passagem dos pulsos do sensor de vibração para a entrada do guarda, após o que o bloqueio é removido com algum atraso. São fornecidos sensores de contato que aumentam a confiabilidade geral da proteção O diagrama de circuito do vigia é mostrado na fig. 1.
A unidade eletrônica é montada em apenas um microcircuito, mas contém todos os componentes funcionais necessários para tais dispositivos: gatilho, temporizador, gerador. O papel do gatilho e do temporizador é desempenhado por um único vibrador feito nos gatilhos Schmitt DD1.2 e DD1.3. O circuito C3R4 determina a duração do pulso de alto nível na saída do único vibrador, que corresponde à duração do som do sinal de alarme (nas classificações indicadas no diagrama, aproximadamente 23 ... 25 s). No gatilho Schmitt DD1.4 e no circuito de ajuste de frequência C6R5, um oscilador foi montado a uma frequência de cerca de 0,7 Hz. Com essa frequência, o relé de sinal K1 é ligado periodicamente - a carga do amplificador de corrente no transistor VT1. O gatilho Schmitt DD1.1 fornece a insensibilidade do vigilante aos pulsos do sensor durante o alarme e também após seu término pelo tempo determinado pelo circuito R3C2. Isso elimina a reativação do watchdog sob a influência de oscilações amortecidas do quadro da motocicleta e do próprio elemento piezoelétrico do sensor, causadas pelo efeito acústico-mecânico do sinal sonoro. O circuito R1R2C1 combina o sensor de vibração com o conjunto eletrônico do vigia. Este sensor, desenvolvido por Yu. Vinogradov [3], exceto por M. Churuksaev e V. Bannikov, também foi usado sem alterações por V. Pryamushko [4] em seu carro de guarda. O sensor é bom porque não só funciona em quase qualquer posição, mas também é fácil de fabricar e barato. No entanto, tive que realizar uma série de experimentos com um conversor de vibração mecânico-elétrico (com um elemento piezoelétrico BQ1 e seus fixadores) para aumentar a sensibilidade e a confiabilidade ao trabalhar como vigia em um veículo a motor. Para combater os falsos positivos, Yu Vinogradov sugeriu o uso de um analisador em um contador de pulsos. Com o conversor que proponho, o circuito de integração mais simples R2C1 com um resistor shunt R1 funciona melhor. Leva em consideração não apenas a frequência dos pulsos capturados, mas também sua duração e amplitude. Como o capacitor C1 é carregado pelo resistor R2 e descarregado pela resistência total dos resistores R1 e R2, o tempo de carga e descarga não é o mesmo. É fácil ver que, alterando a proporção dos valores dos resistores R1 e R2, é possível eliminar a influência na operação da proteção do motor não apenas de pulsos únicos, de forma alguma não relacionados entre si, mas também de rajadas (e até de oscilações contínuas). Este é um recurso muito útil, por exemplo, para proteção contra flutuações causadas por chuva forte (com sensibilidade apropriada do detector). Conforme observado, com uma intensidade de vibração significativa, oscilações retangulares com uma frequência mais ou menos certa, um ciclo de trabalho próximo a dois e uma amplitude igual à tensão de alimentação são estabelecidas na saída do sensor. O circuito R1R2C1 determina o atraso de ativação do alarme, que é desejável escolher pelo menos 1 s. O circuito R1R2C1 é adequado para uso com outros sensores de vibração. Só é necessário selecionar as classificações de suas partes de acordo. O uso de gatilhos Schmitt no watchdog melhora a clareza da comutação em condições de uma tensão de entrada que muda relativamente lentamente. O relé K2, controlado pelos sensores de contato SF1, SF2, funciona em um dispositivo de proteção adicional da motocicleta. Pode ser útil quando o sensor de vibração está com defeito (ou seu uso é difícil, por exemplo, por condições climáticas) ou o conjunto eletrônico, e também se a motocicleta estiver fora de vista (na floresta, em uma garagem perto de casa) O fato é que logo o ouvido já fixa claramente contra o ruído de fundo uma única ativação do alarme (você pode até contar o número de ativações do sinal - 17-18 com as classificações do circuito R4C3 indicadas no diagrama) . Tal sinal indica claramente a operação do sensor de vibração, mas não permite julgar inequivocamente sua causa. Se o sinal soado for subitamente interrompido inesperadamente, isso deve causar preocupação legítima. Também pode acontecer que sua motocicleta bata em outro veículo. Então os sensores de contato não desligarão o sinal até que você intervenha. Como sensores de contato (pode haver vários deles conectados em paralelo), tanto os botões de pressão quanto os reed switches fechados são adequados. O diagrama mostra ambas as opções. No modo de segurança, os contatos fechados da chave SF1 e da chave reed SF2 devem estar abertos, enquanto o relé K2 está desenergizado e seus contatos também abertos. O botão de pressão SF1 pode, por exemplo, ser instalado sob o assento (onde geralmente estão localizadas as ferramentas) para que o selim, fixado em seu lugar por uma trava, pressione o botão e abra os contatos. Ao tentar removê-lo, os contatos serão fechados. O reed switch pode ser instalado dentro do tubo do quadro, no qual o eixo do garfo da roda dianteira gira sobre rolamentos (essa opção, porém, requer a desmontagem do conjunto da direção com desmontagem do rolamento superior). O reed switch é fixado através de uma junta não magnética na parede interna do tubo do quadro, e um ímã é instalado no eixo do garfo oposto ao reed switch através da mesma junta de forma que o reed switch seja ativado (aberto) quando o volante é girado de uma das posições extremas em cerca de um quarto do ângulo total de sua rotação. Neste caso, quando você tentar roubar uma motocicleta, remover uma roda, etc., o reed switch fechará. Para tornar mais fácil para o proprietário colocar o volante na posição desejada, o LED HL1 é usado. Após o dispositivo ser acionado, o alarme soa independentemente do estado posterior do interruptor reed e o LED é definido energizado no modo armado. O dispositivo não é crítico para a escolha dos detalhes. As condições de temperatura da operação da motocicleta permitem o uso de capacitores de óxido em circuitos de temporização (foram usados ELNAs importados em miniatura). O Relay K1 é um HG4123 / 012-1C importado de pequeno porte, que possibilitou sua montagem na placa. Os relés automotivos amplamente usados servirão, mas você terá que instalar o relé próximo ao sinal. Relé K2 - qualquer um de tamanho pequeno com a tensão de resposta correspondente (por exemplo, RES49, passaporte RS4.569.421-02). O botão SF1 deve suportar cargas mecânicas pesadas - interruptores de iluminação interna do carro montados nas portas ou um interruptor da série KR (disjuntor de botão) são adequados. O reed switch é usado com contatos reversíveis (deixe livre a saída não utilizada). A placa com os detalhes da montagem eletrônica é colocada em uma caixa-tela de metal maciço. O sensor consiste em um transdutor de vibração, cuja base é um elemento piezoelétrico do emissor de som ZP-18 e um modelador de amplificador montado no amplificador operacional DA1 e no transistor VT1 (veja o diagrama na Fig. 2, emprestado de [3]).
O elemento piezoelétrico em uma placa de latão é removido do invólucro do emissor de som e dois racks de fio elástico de aço com diâmetro de 0,5 ... 0,7 mm são soldados a ele, conforme mostrado na Fig. 3. Um suporte é soldado na borda da placa e o outro no revestimento condutivo do elemento piezoelétrico também próximo à borda. Os postes de solda devem ficar paralelos entre si.
Para não danificar o elemento piezoelétrico durante a soldagem, é desejável usar a solda mais fusível e, consequentemente, reduzir a temperatura de aquecimento da haste de solda. Você não deve buscar a área mínima do contato soldado no elemento piezoelétrico - durante a operação, a solda pode descascar. A área ideal é de cerca de 3x4 mm. A distância entre os racks é de 9,5. 10 mm. Na extremidade oposta do console resultante dos racks, um peso adicional é soldado da solda à borda da placa de latão no lado oposto ao elemento piezoelétrico. Adicionando ou subtraindo o peso do peso, é fácil ajustar a sensibilidade do transdutor. As extremidades livres das pernas do transdutor são estanhadas e soldadas na placa durante a montagem final do sensor. A placa é feita de fibra de vidro com espessura de 1,5 mm. O desenho da placa é mostrado na fig. 4. A placa é colocada em uma caixa-tela, soldada de estanho, que é fixada na carroceria da motocicleta com um parafuso auto-roscante. O conversor BQ1 não deve tocar nas paredes da carcaça durante a operação.
Dimensões do sensor - 25x25x18 mm. Ele é conectado ao nó eletrônico com três condutores em isolamento confiável. Capacitor C1 no sensor -K53-19 - bloqueio no circuito de potência. A placa foi projetada para instalar um transistor KT361G, mas os melhores resultados foram obtidos com um transistor 2SA881R importado com pinagem semelhante. Resistor trimmer R2 - SPZ-19a. Ao configurar um vigia, os atrasos de tempo desejados são especificados selecionando os valores dos circuitos RC. É mais conveniente ajustar os parâmetros da corrente R1R2C1 diretamente na motocicleta. Para fazer isso, o resistor R2 é substituído por um trimmer, em vez do resistor R1, outro é soldado com uma resistência de 1 ... 2 kOhm (para limitar a corrente do coletor do transistor sensor), conforme mostrado na Fig. 5.
O controle deslizante do resistor é definido na posição mais à esquerda de acordo com o esquema - sensibilidade mínima. Em seguida, eles tentam remover qualquer parte facilmente removível da motocicleta (pelo menos a tampa do tanque de gasolina). O cão de guarda não deve tropeçar. Ao mover o controle deslizante do resistor para a direita em etapas de acordo com o esquema, eles garantem que a remoção da peça cause uma operação clara do vigia. As manipulações ao remover uma peça devem ser o mais semelhantes possível. Após cada impacto no sensor, é necessário manter uma pausa para descarregar o capacitor C1. Tendo encontrado a posição necessária do controle deslizante do resistor R2, meça a resistência dos braços divisores resultantes e substitua-os por resistores constantes. Antes de colocar o vigia no modo de espera, coloque o volante da motocicleta na posição em que o LED HL1 se apaga e ligue a energia com a chave seletora SA1. Em conclusão, refira-se que a fiabilidade da proteção depende em grande medida do sigilo e da inacessibilidade (num intervalo de tempo razoável) dos elementos que a asseguram. Portanto, é desejável fornecer uma caixa de metal forte e bem fechada para a bateria, proteger o sinal sonoro com uma caixa e colocar a fiação correspondente no quadro da motocicleta. A implementação prática destas medidas pode variar dependendo do tipo de veículo. Literatura
Autor: A.Martemyanov, Seversk, região de Tomsk
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