経済的なセキュリティセンサー。スキーム、説明

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経済的なセキュリティセンサー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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セキュリティシステムの最も重要な特徴は、スタンバイモードでの消費電力です。制御対象（CP）に触れると警報を発する経済的なセキュリティセンサーの模式図を図に示します。 1. 制御対象としては、たとえばドアロックが考えられます。

（クリックして拡大）

センサーが応答する交流電圧発生器は、AC ネットワークに接続された C6C7 容量性分圧器です。しきい値デバイス (要素 DD1.1) の入力の電圧は、回路 C6C7R10R2C1R1Ckp で発生する電流に依存します。ここで、Cp は KP に接続された容量です。抵抗 R1 とコンデンサ C1 は高周波干渉を減衰します。

スタンバイモードでは、ギアボックスの自己容量は小さくなります。この場合、R1 を流れる電流は、要素 DD1.1 の入力電圧がスイッチングしきい値よりも低くなるように非常に小さくする必要があります。 KPに触れると静電容量が増加し、電流が増加します。 DD1.1 入力の電圧がスイッチングしきい値を超える値に達すると、1.1 Hz の周波数に続いて一連の矩形パルスが DD50 素子の出力に表示されます。カウンタ DD2 は、これらのパルスの減少をカウントし、28 秒後にその出力 9 (5,12 桁目の出力) で、圧電サイレン HA1 をオンにするハイレベル信号を生成します。

このデバイスには超低周波発生器 (要素 DD1.2 ～ DD1.4) が含まれており、その出力には、持続時間 2 ミリ秒、繰り返し周期 10 秒のパルスがあります。これらのパルスはカウンタ DD2 の入力 R に供給され、周期的にカウンタを元のゼロ状態に戻します。したがって、センサーアラームの継続時間は、いかなる場合でも 5 秒を超えることはありません。ただし、操作パネルをタッチし続けるとアラームが繰り返し鳴ります。

選択した 5 秒という時間は、キーを使ってすぐにドアのロックを解除することが習慣になっている所有者にとっては十分な時間ですが、マスターキーを持っている人にとっては十分ではない可能性があります。もちろん、この時間は、抵抗器 R7 をカウンタ DD2 の別の出力に切り替えることによって変更できます。

スタンバイモードでのセンサーの高効率は、マイクロ回路の電源電圧を6 ... 3,5 Vに下げる抵抗R4によって保証されます。このような電源を使用する場合のみ、デバイスによって消費される電流（主に貫通電流）が減少します。インフラ低周波発生器の過渡モードの電流）は 15 μA に減少します。

デバイスのプリント基板は、両面に箔加工が施された厚さ 1,5 mm のグラスファイバーでできています (図 2)。

経済的セキュリティセンサー

部品の下の箔はセンサーの共通ワイヤーとしてのみ機能します。コンデンサーや抵抗器などのリード線との接続は黒く塗られた四角形で示されています。結論 7 DD1 と 8 DD2 は、取り付ける前に横に曲げられます。中央に明るい点のある四角形は、基板を貫通し、コンデンサ C4 と C5 の負端子を共通のワイヤフォイルに接続するジャンパの位置を示します。導体が箔を通過する場所には、直径1,5 ... 2 mmの保護円をエッチングする必要があります。トランジスタ VT2 は DD2 チップの上に取り付けられていますが、その前にその結論を曲げる必要があります。

デバイス内のほとんどすべての抵抗は MLT-0,125 (R4 - KIM-0,125) です。コンデンサ C1 - KM-6、C2 - K10-176、C3 - KM-5、C4 および C5 - 適切なサイズの任意の酸化物。 K6-7-H15-5 kV タイプのコンデンサ C70 および C1.6 は、標準または特製の電源プラグに取り付けられ、必要な長さのフレキシブルな取り付けワイヤで基板に接続されます。

センサーは感度が高いため、BC の固有静電容量を大きくしすぎることはできません。そうしないと、センサーがそれ自体の静電容量で動作することになり、感度を下げる必要があります。これは、より小さな抵抗 R2 と (または) より大きなコンデンサ C1 を使用することで実現できます。センサーの感度のわずかな低下 (2 ～ 3 倍) は、小さなコンデンサ (10 ～ 50 pF) を介して入力を CP に接続することで実現できます。ただし、CP の固有静電容量が大きいため、いずれにしても有効な信号が減少します。

センサーは制御対象の近くに設置されます。 CP に向かう導体の長さは 30 ～ 50 cm を超えてはなりません。

電源には、サイレンによって消費される電流を供給できる任意の 6 ボルトバッテリーを使用できます。公称 12 ボルトのピエゾサイレンのほとんどすべてがセンサー内で動作できます。ほとんどすべてのサイレンは、供給電圧が大幅に低下しても十分な音響パワーを保持します。 AC-10 サイレンは、6 ボルト電源を使用しても非常に大きく鳴り、このモードで消費する電流は 80 ～ 90 mA です。

スタンバイ電流が 15 μA の場合、電源バッテリの寿命は自己放電によって決まります。 1400 mAh のリチウム電池を搭載したセンサーへの電力供給は、数年間無人のままにしておくことができます。たとえば、バッテリー DL223A (寸法 - 19,5x39x36 mm) および DL245 (17x45x34 mm) にはそのような容量があります。

読者は、センサーの通常の動作には主電源からの 50 Hz 信号が必要であるのに、なぜ主電源からセンサー自体に電力を供給しないのかと疑問を持つかもしれません。なぜなら、まず第一に、セキュリティシステムは保護対象の電源に依存すべきではなく、保護を無効にするために電源を取り外すことができるからです。

主電源がオフになると、容量性センサー分圧器の出力の信号レベルは減少しますが、ゼロにはなりません。 XNUMX 線が切断されていても (スイッチは XNUMX 本の線だけを切断することがよくあります)、並列ワイヤに沿ったピックアップの振幅は、入力インピーダンスが高いセンサーにとっては十分である可能性があります。もちろん、そのような場合に自動的にオンになる自律発電機を作成することを妨げるものはありません（容量性分割器からのワイヤーの隙間に挿入されます）。

そして結論としては、「ガイド付き」50 Hz センサーについてです。センサーを主電源に特別に接触させる必要はないようです。超音波周波数コンバーターの入力に触れるだけで、出力にピックアップ信号が現れます。しかし、このようなセンサーは、電池で駆動され、必要な場所に設置されている場合、研究室のベンチでは非常にうまく動作しますが、非常に不安定であり、まったく動作しないことの方がほとんどです。理由は簡単です。実験室のテーブル上でセンサーが主電源 (!) に接続されている場合、主電源変圧器の巻線間容量を介して主電源に接続されており、自律電源とはそのような接続がありません。説明した設計では、この接続は容量性分圧器を介して明示的に導入されています。

抵抗 R1 および P10 の定格は少なくとも 0,25 ワットである必要があります。これは、抵抗器の表面に沿った電気的破壊を避けるために必要です。

著者：Yu.Vinogradov、モスクワ

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