ochrona obiektu

Ochrona obiekfu

2

6_

5

©

IC1

©

—@9V ó El E2 R9

IC1 = TL074

D3

-09V

£

pOi

0'

blA -

-0-^^O-p-

+) BT1

. 9V

0-0-

Cenne obiekty najlepiej chronić przed kradzieżą stosując specjalnie opracowane systemy alarmowe. Opisany tutaj system może chronić nie tylko cenną wazę w holu, ale również okna,

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1.R2, R4:1kO R3: 3,3kn R5:150kn R6:1.5MO R7, R8:100kn R9: 8,2kn

P1; 200kn, potencjometr

montażowy, wieloobrotowy,

poziomy

Kondensatory

C1,C2, C5, C6: 0,01/iF

C3, C4:100pF

Półprzewodniki

D1,02:1N4148

D3: LED, o dużej sprawności

Układy scalone

IC1: TL074CN

IC2: TL081CP

Różne

BT1, BT2: baterie jednorazowe 9V S1: wyłącznik dwubiegunowy BZ1: brzęczyk piezoelektryczny

drzwi i zamknięte przestrzenie, jak pokoje lub korytarze. Jeśli coś lub ktoś zbliży się do chronionego obiektu lub obszaru, rozbrzmiewa alarm.

Układ opiera się na mostku pomiarowym i czujniku zbliżenia, sterowanym przez tradycyjny oscylator Wiena-Robinsona. Wielkość mierzona jest prostowana i doprowadzana do wzmacniacza różnicowego, sterującego brzęczykiem piezoelektrycznym. Mostek Wiena-Robinsona, przedstawiony na rysunku 1, składa się z połączonych szeregowo filtrów, górnoprzepustowego i dol-noprzepustowego, zbocznikowa-nych dzielnikiem napięcia R -¹/2R. Dzielnik ten dostarcza sygnału na poziomie ¹/3U_e w paśmie przepustowym. Napięcie wyjściowe na częstotliwości rezonansowej fR = 1/(2?rRC) maleje do minimum (teoretycznie do zera). Mostek ma charakterystykę częstotliwościową podobną do filtru wycinającego i skokowe przesunięcie fazy od -90° do +90° przy częstotliwości rezonansowej. Takie przesunięcie fazowe jest warunkiem wstępnym zastosowania filtru w stabilnym oscylatorze. Niestety, sygnał wyjściowy mostka przy częstotliwości rezonansowej jest zerem lub jest bardzo bliski zeru, co uniemożliwia jakiekolwiek sprzężenie zwrotne ze współczynnikiem e, o ile dzielnik nie jest nieco rozstrojony. Im mniejsze e, tym bardziej stabilny oscylator. Jednak dobra charakterystyka częstotliwościowa wymaga odpowiednio dużego e i wysokiego napięcia wyjściowego przy częstotliwości rezonansowej tak, by następnie wzmacniacz mógł skompensować spadek spowodowany przez mostek. Tak więc, jeśli e jest zbyt małe, oscylator nie działa, a jeśli e jest zbyt duże, napięcie wyjściowe jest zbyt duże i przesterowu-je system. Niełatwo uzyskać precyzyjnie dobrane e, dlatego oscylator Wiena-Robinsona jest zazwyczaj wyposażony w stabilizator napięcia wyjściowego.

Jest to jednak zbędne w układzie, jak na rysunku 2. Tu e = 1,3, co zapewnia, że oscylator pracuje niezawodnie, ale prze-sterowuje, przez co zachowuje się jak generator fali prostokątnej. Jego częstotliwość wynosi 15,9kHz.

Sygnał, po zbuforowaniu przez IC1b, jest doprowadzony do mostka pomiarowego, złożonego z dwóch dzielników napięcia: rezystorowego i pojemnościowego.

Czujnik zbliżenia jest włączony pomiędzy E1 i E2, równolegle z C4. Składa się z dwóch pasków metalowych (folii aluminiowej lub blaszki cynowej) ułożonych równolegle, tworzących rodzaj kondensatora.

[974070]

Tytuł oryginału: Object protection. (Elektor Electronics 12/97)

Czujnik jest umieszczony w pobliżu obiektu, który ma być chroniony. Jak dtugo nikt lub nic nie zbliża się do obiektu, pojemność czujnika jest mata. Potencjometr montażowy P1 jest ustawiony tak, by napięcie na C3-C4 byto nieco wyższe, niż napięcie na R5-P1.

Sytuacja zmieni się, gdy ktoś lub coś znajdzie się w pobliżu obiektu i działa jak dielektryk pojemności czujnika. Powoduje to zwiększenie wartości pojemności, przy czym potencjał punktu połączenia pojemności maleje, natomiast potencjał dzielnika rezystancyj-nego pozostaje stały.

Wielkość mierzona jest buforowana przez IC1 c-ICl d oraz prostowana i wygładzana przez D1--C5 lub D2-C6, odpowiednio dla każdej z gałęzi. Sygnał wyjściowy prostownika jest przyłożony do komparatora IC2, uruchamiającego brzęczyk, gdy napięcie dzielnika pojemnościowego (na wejściu odwracającym IC2) spadnie poniżej napięcia dzielnika rezystancyjnego (na wejściu nie-od wracającym).

Układ, z wyjątkiem czujnika, najlepiej zmontować na płytce drukowanej przedstawionej na rysunku 3, która jednak nie jest dostępna jako gotowy wyrób (rysunek ścieżek płytki zamieszczamy we wkładce na str. 41).

Peter Lay

o

Pobrano z:

http://www.elektroda.pl

[e-mail]