Рис. 2.78. Приемник детектора близости
Он состоит из резонансного контура (L1 и С1) и эмиттерного повторителя на транзисторах VT1 и VT2. Такая схема обладает весьма высоким входным сопротивлением и поэтому не шунтирует контур. Схему завершает электронный ключ на транзисторе VT4, который в режиме ожидания закрыт. Охраняемый предмет подключается электрически но входу приемника и служит приемной антенной.
Обе схемы могут быть смонтированы на платах из изоляционного материала, после чего помешаются в металлические или пластмассовые корпуса. Устройства некритичны к расположению деталей, и их удовлетворит любая монтажная схема. Катушки индуктивности приемника и передатчика одинаковы и состоят из 75 витков провода ПЭВ-1 0,3 мм, намотанного на отрезке ферритового стержня размером 8x75 мм, как показано на рис. 2.74.
При сборке приемника надо предусмотреть побольше свободного места вокруг конденсатора С1, чтобы можно было наилучшим образом настроить приемник на частоту передатчика. Если охраняемый предмет очень большой, то может понадобиться переходный конденсатор между ним и приемником, в качестве которого можно использовать конденсатор емкостью 5600 пФ. Он не вносит никаких поправок в работу устройства и может применяться во многих случаях, не приводя к снижению чувствительности.
Настройка устройства производится следующим образом. К сейфу, который вы собираетесь охранять, подключите вход приемника, как показано на рис. 2.79.
Рис. 2.79. Схема возможной установки детектора близости
Антенну передатчика расположите под ковром на полу или укрепите на противоположной стене. Площадь антенны должна быть не менее 250 см2, но иногда можно использовать антенну меньших размеров. Правда, при этом снижаются возможности устройства. Всегда неплохо поэкспериментировать с размером антенны и ее расположением для достижения наилучших характеристик устройства.
Смонтировав таким образом устройство, подайте питание на передатчик и приемник. К конденсатору С5 приемника подключите вольтметр. Ползунок резистора R6 приемника должен находиться в верхнем (по схеме) положении.
Если при этом вольтметр показывает напряжение чуть меньше 0,4 В, схема обладает самой высокой чувствительностью. Для надежной работы устройства, находясь вдалеке от антенн приемника и передатчика, установите резистором К6 на конденсаторе С5 напряжение от 0,25 до 0,4 В.
При вводе устройства в работу проследите, чтобы были незаметны места подключения его к охраняемому предмету и хорошо скрыты провода, идущие к обоим антеннам. Плохо скрытая от глаз сигнализации, хотя и весьма дорогая и высокочувствительная, проигрывает в споре с опытным преступником, тогда как элементарный потайной выключатель сделает свое дело, подняв тревогу.
2.8.3. Детекторы вибрации
Детекторы вибрации относятся к специализированным приборам, поэтому их часто оставляют без внимания. Одной из причин этого является то, что в прошлом детекторы вибрации представляли собой просто утяжеленные электрические контакты, которые со временем приносили больше неприятностей, чем пользы. В этой области электроника доказала свою ценность еще раз, заменив ненадежные электрические контакты эквивалентными электронными схемами.
Детектор вибрации на микросхеме
Рассматриваемый детектор вибрации (рис. 2.80) интересен не своим схемным решением, а оригинальной конструкцией датчика.
Рис. 2.80. Детектор вибрации на микросхеме
На рис. 2.81 показано, как можно модифицировать обыкновенный миниатюрный громкоговоритель, сделав его чувствительным к низким частотам и практически безразличным ко всем другим звукам.
Рис. 2.81. Конструкция датчика вибрации
За усиление сигнала вибрации отвечает микросхема DA1 КР1401УД2Б, в состав которой входят четыре операционных усилителя. На первом усилителе DA1.1 собран повторитель, согласующий низкое внутреннее сопротивление громкоговорителя со схемой. Последующие два каскада DA1.2 и DA1.3 дают усиление порядка в 2000 раз. Усиление можно поднять еще выше — до 10000, уменьшив сопротивление резистора R6 до 1 кОм, но в большинстве случаев это не требуется. Усиленный сигнал через конденсатор С5 поступает на выпрямитель с удвоением напряжения, а выпрямленное положительное напряжение через резистор R8 — на базу транзистора VT1. Когда вибрация отсутствует, напряжение на базе транзистора VT1 равно нулю. Он закрыт, а транзистор VT2 получает отпирающее напряжение через резисторы R10 и R11. Клеммы А и В получаются замкнутыми через транзистор VT2. При возникновении вибрации сигнал с датчика усиливается, и напряжение, снимаемое с выхода выпрямителя, открывает транзистор VT1, что влечет за собой закрывание транзистора VT2.
Если по каким-либо причинам, вытекающим из применения устройства, для работы сигнализатора необходимо нормально разомкнутое состояние на клеммах А и В, можно проделать несложную модификацию. Для этого удалите транзистор VT2, R10, R11, VT1, а клемма А останется без изменений. Эти клеммы можно использовать в качестве управляющих практически в любых из известных вам устройствах сигнализации. Но в большинстве случаев лучше от них запитывать небольшое чувствительное реле, а оно, в свою очередь, будет управлять исполнительными цепями.
Сборку сигнализатора вибрации следует начать с изготовления самого датчика вибрации. Для этого подойдет почти любой миниатюрный громкоговоритель с диаметром диффузора около 5 см или меньше. В нашем случае был выбран динамик диаметром 3,8 см. Поскольку медная монетка покрывает и место крепления катушки, и большую часть самого диффузора, получившийся при этом датчик игнорирует практически все посторонние звуки, которые могли бы вызвать ложные срабатывания устройства.
К очищенной от оксидной пленки монетке припаяйте перпендикулярно швейную иглу. При размещении датчика вибрации на окнах, поверхности сейфов и прочих предметов игла датчика должна мягко касаться поверхности охраняемого объекта. На примере подобных датчиков, размещенных на стеклах витрин магазинов, становится попятно их действие. Когда стекло разбивают, датчик фиксирует повышенную вибрацию.
Можно сделать утяжеленный вариант датчика вибрации. Для этого вместо иглы к центру монетки припаяйте короткий отрезок одножильного провода и, согнув его параллельно поверхности монетки, на его конце укрепите еще одну.
Такой датчик будет чувствовать и собственную вибрацию, и вибрацию объекта, на котором укреплен. Если его укрепить так, чтобы провод с припаянной монеткой находился вертикально, датчик зарегистрирует вибрацию, в каком бы из четырех направлений она ни возникла.
Детали схемы собираются на плате из изоляционного материала. Схема некритична к расположению деталей и вне зависимости от выбранной вами конструкции заработает с первой попытки. После сборки схемы плату поместите в любой металлический или пластмассовый корпус, но можно обойтись и без него.
Для проверки сигнализатора вибрации подайте питание на схему. Ползунок переменного резистора R7, регулирующего усиление, установите в среднее положение. На время проверки к клеммам А и В подключите резистор сопротивлением 3,3 кОм и параллельно к нему — вольтметр. Когда сдатчика вибрации сигнал не поступает, вольтметр должен показывать напряжение около 12 В.
Если это не так, необходимо внимательно проверить монтаж. Быстро и четко проверить работу операционных усилителей можно, измерив напряжения на выходах 1, 7 и 8 относительно общего провода. Если операционный усилитель исправен, напряжение будет 6 В, или, иначе, половина напряжения питания.
Исправив обнаруженные ошибки, приступайте к дальнейшей проверке. Положите датчик вибрации на стол так, чтобы игла мягко опиралась на его поверхность.
Наблюдая за показаниями вольтметра, постучите по столу поблизости от иглы, при этом напряжение на вольтметре должно упасть до нуля и вернуться обратно, как только вибрация прекратится. Регулятором усиления R7 можно «научить» схему реагировать практически на любой уровень вибрации. Но не завышайте чувствительность прибора, иначе вам не избежать ложных срабатываний.
Датчик вибрации с иглой хорошо установить в том месте, где преступнику нужно разрушить какую-либо преграду, чтобы добраться до ценностей. При таком его использовании игла должна мягко опираться на поверхность разрушаемого объекта.
Проделав несколько опытов, вы найдете наиболее чувствительную точку.
Всегда помните, что мало проку отдатчиков, установленных небрежно, в спешке, без проверки, действительно ли они работают так, как от них ожидают.
