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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Dispositivos de segurança e sinal multicanal. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Segurança e proteção O artigo oferece uma descrição de dois dispositivos autônomos de segurança e alarme relativamente simples, confiáveis e baratos com 10 e 15 linhas de bloqueio. Os dispositivos propostos são simples, portanto podem ser fabricados por radioamadores medianamente qualificados. O número de linhas de bloqueio na primeira versão do dispositivo pode ser qualquer, dependendo do número de células lineares (por exemplo, o valor é 10), e na segunda - até 15. A resistência do loop é 0... 2 kOhm (primeira opção) e 0... 1 kOhm (segunda). O consumo de energia é de 4 e 3,5 W, respectivamente. O tempo de resposta a uma quebra de linha é de cerca de 200 ms. O esquema da primeira versão do dispositivo é mostrado na fig. 1.
Para controlar a linha de bloqueio (doravante denominada LB), existe uma célula linear delineada no diagrama com uma linha tracejada e pontilhada. Todas as outras células são idênticas, portanto o número de células é, em princípio, ilimitado e determinado apenas pelas necessidades e considerações de design. Uma tensão alternada de cerca de 1 V é fornecida ao LB do enrolamento III do transformador T20. Um diodo instalado na extremidade do LB, que é um elemento de privacidade, retifica a corrente e em polaridade negativa (com a chave seletora SA1.2 contatos abertos) através do filtro R1C1R2 é fornecido às entradas do elemento DD1.1. A tensão relativamente alta fornecida ao LB aumenta significativamente a imunidade ao ruído do dispositivo. Para que o microcircuito comute, a amplitude do ruído induzido no LB deve ser de pelo menos 20 V. Isso é improvável mesmo em uma empresa industrial. Na posição da chave seletora SA1 mostrada no diagrama, o objeto está desarmado, pois os contatos SA1.2 conectam o diodo VD1 à entrada da célula linear, que serve como equivalente do LB. Nas entradas do elemento DD1.1 há nível baixo, na saída DD1.3 é alto, o LED HL1 não emite. Para armar um objeto, você precisa colocar a chave seletora SA1 na posição onde seus contatos estão abertos. Os contatos SA1.2 desligam o diodo VD1 e uma linha de bloqueio é conectada à entrada da célula linear. Os contatos SA1.1 fecham um circuito que transforma os elementos DD1.2 e DD1.3 em um gatilho. Quando o LB abre (modo alarme), o gatilho passa para o estado zero e permanece nele independente do estado do LB, portanto o LED HL1 acende constantemente, indicando o número da linha de bloqueio que gerou o alarme. O alto nível da saída do elemento DD1.4, através do diodo de desacoplamento VD2, vai para o pino 1 do elemento DD11.1 e possibilita o funcionamento de um gerador de pulsos de audiofrequência montado nos elementos dos microcircuitos DD11 e DD12. Os elementos DD11.4 e DD12.4 são conectados em paralelo e suas saídas são carregadas na cápsula telefônica HA1. Sinais adicionais de luz e som são ativados usando o relé K1. Os contatos do relé não são mostrados no diagrama. Para monitorar a integridade das células lineares, utilize o botão SB1, cujos contatos interrompem o circuito de 20 V. Isso provoca o acendimento simultâneo de todos os LEDs, independente do estado do LB e das chaves seletoras SA1 - SA10. A fonte de alimentação é montada de acordo com um projeto padrão e não possui recursos especiais. O relé K1 é alimentado por uma tensão não estabilizada. Todos os resistores são MLT-0,125. Capacitores de óxido - K50-16, K50-35, capacitores C14, C15 - K73-17 para tensão de operação de 400 V. Relé K1 - RES-9, passaporte RS4.529.029.02 ou outro para tensão de operação de 7.. ,8 V. Chaves de alternância - TP1-2, você também pode usar P2K. Cápsula telefônica NA1 - TK-67. O transformador T1 é enrolado em um núcleo magnético ШЛ 16x20. O enrolamento primário contém 3700 voltas de fio PEV 0,1. O enrolamento II possui 138 voltas de fio PEV 0,5. O enrolamento III contém 346 voltas de fio PEL 0,1. Uma tela eletrostática é colocada no topo do enrolamento primário na forma de uma bobina aberta de folha de cobre, que é conectada a um fio comum. Entre os enrolamentos e a tela é necessário colocar 2-3 camadas de papel ou pano envernizado. Se não houver folha, você pode enrolar uma camada de fio com diâmetro de 0,3...0,5 mm. Nesse caso, uma extremidade é conectada a um fio comum e a outra é isolada. Na segunda versão do dispositivo de alarme de segurança, é utilizada a ideia descrita no artigo de S. Biryukov “Interruptores e teclados quase sensoriais com pesquisa dinâmica” (Radio Yearbook, 1986, p. 112), que permite controlar 15- XNUMX ou mais libras. A ideia é usar um multiplexador para varrer o estado das linhas de bloqueio. O esquema da segunda variante é mostrado na fig. 2.
O gerador de pulsos de clock necessário para o funcionamento do contador e multiplexador é montado em dois elementos “EXCLUSIVE OR” - DD4.1 e DD4.2. Os pulsos da saída do gerador são fornecidos à entrada C1 do contador DD1. Suas saídas são conectadas às entradas de endereço do multiplexador DD2. Os mesmos pulsos disparam o multiplexador na entrada S para determinar claramente o número da LU que gerou o alarme. Os resistores R1-R15 e a resistência das linhas de bloqueio formam divisores aos quais as entradas do multiplexador são conectadas. Quando a LU está fechada, a tensão na entrada do multiplexador não deve exceder a tensão zero lógica. Se a resistência LB for de cerca de 1 kOhm, a resistência do braço do divisor deverá ser de pelo menos 10 kOhm. No entanto, descobriu-se que aumentar a resistência dos braços leva à operação instável do multiplexador. O autor descobriu experimentalmente que conectar um resistor adicional R19 na saída do multiplexador resolve o problema de forma bastante satisfatória. Os capacitores de óxido e cerâmica que desviam o LB reduzem a probabilidade de alarmes falsos devido aos efeitos do ruído de impulso. Embora todas as LUs estejam funcionando corretamente, há um nível baixo nas entradas D do multiplexador DD2 e um nível alto na saída. Um alto nível na saída do elemento DD5.2 permite que o gerador funcione. Quando qualquer LU é aberta, um nível alto aparece na entrada correspondente do DD2 e um nível baixo aparece na saída. Através do circuito de debounce R18C31DD5.1DD5.2, o sinal é fornecido à entrada 5 do elemento DD4.2. Um nível baixo nesta entrada proíbe a operação do gerador, e o código de endereço da LU defeituosa é registrado na saída do contador DD1. Este código é transmitido ao chip DD3, que funciona como elemento de memória. O código é gravado em alto nível a partir da saída do elemento DD5.3. Das saídas do chip DD3, este endereço é transmitido para as entradas do decodificador DD8, e um nível baixo aparece em sua saída correspondente. O LED acende, indicando o número LU. Um nível baixo na saída do elemento DD5.4 aciona o DD6, que, com um nível alto em sua saída, permite que o gerador opere nos elementos DD7.1 e DD7.2. Pulsos com frequência de cerca de 1 Hz são fornecidos à entrada de habilitação S do decodificador DD8, de modo que o LED pisca nesta frequência. O sinal da saída DD7.2 também é fornecido aos transistores VT1 e VT2, que ligam o relé K1. Seus contatos (não mostrados no diagrama) controlam a campainha alta e a lâmpada avisadora instalada ao ar livre. O gerador baseado nos elementos DD7.3, DD7.4 é projetado para produzir um sinal sonoro intermitente. Como quando um sinal de alarme é emitido de qualquer LB, a varredura dos LBs restantes é interrompida, para retomar o modo de segurança nas linhas de bloqueio restantes, é necessário desligar o LB quebrado pelo sensor. Isso pode ser feito (imediatamente após o recebimento um sinal de alarme) colocando a chave seletora correspondente SA1-SA15 na posição "OFF". Com seus contatos contorna a linha, fornecendo um nível baixo à entrada correspondente do multiplexador. Este último volta a escanear o LB e restaura o modo de segurança. Claro, esta é uma desvantagem deste sistema. Mas, como a prática tem mostrado, o pessoal de plantão, tentando se livrar dos sinais de alarme o mais rápido possível, faz imediatamente as mudanças necessárias. Após o desligamento da LU com defeito, os alarmes continuam a soar e o LED pisca. Para redefinir o alarme e retornar o dispositivo ao seu estado original, pressione o botão “RESET”. Seus contatos SB1.2 colocam o gatilho DD6 no estado zero e os geradores param de funcionar. Os contatos SB 1.1 transferem o decodificador para o endereço zero. O LED verde HL1 acende sinalizando o estabelecimento do modo de segurança. O botão SB2 é usado para verificar a saúde do sistema. Quando pressionado, todas as saídas do multiplexador ficam em nível alto, mas o sinal de alarme só aparecerá em um endereço selecionado aleatoriamente. A fonte de alimentação da segunda opção é montada de acordo com o mesmo circuito da primeira, excluindo-se o enrolamento III do transformador T1. Em ambas as versões, todos os microcircuitos são bloqueados por capacitores cerâmicos com capacidade de 0,1 μF. Eles não são mostrados nos diagramas. A operação dos dispositivos durante sete anos mostrou sua alta confiabilidade. Mesmo a queda de um raio nas imediações do local de instalação do dispositivo levou apenas à quebra de um capacitor de óxido na entrada LB. A operação do dispositivo não causa dificuldades ao pessoal de plantão, o que não se pode dizer dos dispositivos industriais. A manutenção foi reduzida apenas à remoção periódica de poeira e substituição de interruptores com falha. Autor: R. Ushakov, Zelenogorsk, Território de Krasnoyarsk
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