Reduzindo a probabilidade de alarmes falsos. Esquema, descrição

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Os sistemas de segurança que incorporam sensores de vibração são altamente suscetíveis a falsos alarmes. O sistema proposto é projetado de forma a reduzir a probabilidade de falsos alarmes e não perturbar desnecessariamente o proprietário do objeto protegido ou outras pessoas.

Uma desvantagem comum da maioria dos dispositivos de alarme de segurança de rádio amador e industrial é uma alta porcentagem de alarmes falsos. Um exemplo notável disso são os carros estacionados uivando sem motivo aparente.

Uma análise das causas dos falsos alarmes mostra que, na sua maioria, são impactos de curto prazo de fatores naturais no objeto protegido. Assim, em relação aos sistemas de segurança automotiva com sensor piezoelétrico, pode ser uma rajada de vento, um carro passando próximo, um pulso eletromagnético durante uma tempestade, etc.

Este problema não é novo e algumas de suas soluções já foram publicadas na revista. Assim, por exemplo, Yu Vinogradov em seu artigo “Sensor de vibração para um dispositivo de segurança” (“Radio”, 1994, No. 12, p. 38) propôs que o sinal da saída do amplificador shaper fosse alimentado periodicamente para um redefinir o contador de pulso binário. O atuador é ligado por um sinal de um dos bits do contador selecionado pela chave.

Um sinal de alarme é gerado quando o número de pulsos do sensor durante o período de zeragem excede o limite definido. Ou seja, o aparelho analisa a situação não pelo tempo de exposição ao sensor, mas pelo número de pulsos gerados por unidade de tempo. Se o sensor gerar um grande número de pulsos em um curto espaço de tempo (uma espécie de vibração), é possível um alarme falso.

O diagrama esquemático do alarme de segurança proposto é mostrado na figura. O sensor BQ1 converte as vibrações mecânicas do objeto protegido em impulsos elétricos, que são alimentados na entrada de um amplificador shaper com alta impedância de entrada, montado nos transistores VT1, VT2. A sensibilidade é definida usando o resistor de ajuste R5.

(clique para ampliar)

A seguir, o sinal, tendo passado pelo elemento DD1.2, entra na entrada de um analisador de tempo montado nos gatilhos DD2.1, DD2.2 e nos elementos DD1.1, DD1.3. O circuito R7C5 gera um pulso de configuração inicial no momento em que a alimentação é ligada, que, após inversão pelos elementos DD1.3 e DD1.1, coloca os gatilhos DD2.1 e DD2.2 no estado zero. Neste momento, o dispositivo é insensível aos sinais dos sensores e permite que você saia do objeto protegido.

Quando o sinal de configuração inicial termina, o dispositivo entra no modo de espera. Quando os pulsos chegam do sensor, o gatilho DD2.1 muda e, pelo tempo especificado pelo circuito R9C7, o dispositivo é bloqueado - os pulsos do sensor não afetam o estado do dispositivo. O proprietário precisa desse tempo para desligar o aparelho (se a chave estiver localizada dentro das instalações protegidas) ao retornar ao local.

Quando a tensão no capacitor C7 atinge metade da tensão de alimentação, o bloqueio é removido. Agora o primeiro pulso vindo do sensor dentro de 30 s (com os valores dos elementos R8, C6 indicados no diagrama) irá comutar o gatilho DD2.2, a energia através do transistor aberto VT3 fluirá para o sinal de alarme anterior, e dentro do tempo especificado pelo circuito R10C8, um alarme soará. Neste caso, um nível baixo da saída inversa do gatilho DD2.2 proíbe a passagem de pulsos pelo elemento DDI.2 para bloquear os sinais do sensor enquanto o alarme estiver soando. O circuito R6C3 fornece um pequeno atraso adicional na abertura do elemento DD1.2. Estas medidas evitam de forma confiável o feedback acústico entre o driver BA1 e o sensor BQ1.

Com os valores nominais indicados no diagrama, a duração dos modos será aproximadamente a seguinte: configuração inicial - 30 s, modo de insensibilidade - 3 s, alarme - 30 s.

O gerador de sinais sonoros de alarme é composto por dois geradores e um amplificador ponte de 3 canais carregado com um cabeçote dinâmico BA1 com potência de pelo menos 2 W. Nos elementos DD3.1 e DD3.2 existe um gerador de frequência infrabaixa, que com um período de cerca de 3 s altera suavemente em cerca de uma oitava em uma direção ou outra a frequência do gerador de frequência de áudio montado nos elementos DD3.3. 3.4, DD4.1. Os elementos DD4.5, DD5 e o diodo VD3 formam o circuito de partida do gerador 4.3H. Elementos DD4.4, DDXNUMX - inversores buffer; eles podem ser excluídos e usados para expandir a funcionalidade do dispositivo (por exemplo, para controlar a indicação luminosa do modo de alarme).

O amplificador de ponte é feito de quatro transistores compostos VT4VT6, VT10VT8, VT5VT7 e VT11VT9. Para miniaturizar o design, você pode usar transistores compostos prontos das séries KT972 e KT973.

O dispositivo de alarme descrito é utilizado para proteger a porta de entrada de instalações não residenciais. É alimentado por uma bateria de células galvânicas. O aparelho é montado no corpo de um gravador antigo, no qual estão preservados o compartimento da bateria e o cabeçote dinâmico. Interruptor de alimentação SA1 - TP1-2 ou TV2-1 - secreto, acessível do exterior da sala. Se a sala estiver eletrificada, vale a pena preservar a fonte de alimentação do gravador conectando-o com isolamento de diodo em paralelo com a bateria. Isto prolongará a vida útil do conjunto de células galvânicas.

O sensor BQ1 é fixado com parafusos próximo à trava e fica mascarado. Em vez do ZP-5, você pode usar outros emissores piezoelétricos da série ZP. A cabeça piezo monofônica do captador EPU, pressionada na trava com uma placa elástica, funciona bem como sensor. A extremidade do porta-agulha deve ser pesada com um tiro para aumentar a sensibilidade.

Em um dispositivo montado corretamente, você só precisa definir o nível de sensibilidade necessário com o resistor R5. Se ainda precisar procurar uma falha, você deve substituir temporariamente os resistores R7-R10 por outros de menor resistência - isso encurtará a duração de cada modo e acelerará o ajuste. Para verificar a operacionalidade do gerador de sinal de alarme, é necessário fechar o coletor e emissor do transistor VT3 com a alimentação ligada.

O analisador de tempo também pode ser utilizado em outros sistemas de segurança para eliminar alarmes falsos.

Autor: S.Kolinko, Sumy, Ucrânia

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