Датчик вибрации для охранного устройства

Содержание

Вибрационный извещатель — принцип работы, особенности

В системах безопасности при охране периметра или контроля целостности стен помещений, окон, дверей, сейфов используется вибрационный извещатель.

Основная задача датчика обнаружение вибраций и выдача тревожного сообщения, если они будут похожи на колебания, возникающие при попытках взлома или разрушения охраняемого объекта. Главная особенность извещателей, что они сообщают о незавершенных противоправных действиях, еще на стадии попыток.

Область применения вибрационных извещателей

Вибрационные датчики различаются по принципу действия, поэтому область их применения также не совпадают.

Извещатели, использующие в качестве чувствительного элемента кабель, применяются как вибрационные средства обнаружения для охраны периметра любых объектов.

Это могут быть ограждающие сооружения аэродромов, электростанций, водозаборов, колоний и прочих организаций с ограниченным доступом.

Пьезоэлектрические датчики используются для защиты сейфов, банковских хранилищ и других помещений требующих особой охраны.

Их применяют и для предупреждения актов вандализма, устанавливая на витринах, окнах, телефонных шкафах, банкоматах.

Достоинства и недостатки

Преимуществами вибрационных датчиков являются:

  1. обнаружение нарушителей на ранней стадии;
  2. возможность контроля протяженных участков периметра кабельными сенсорами;
  3. низкие затраты на обеспечение безопасности длинных ограждающих конструкций;
  4. скрытность монтажа и использования;
  5. высокая чувствительность и помехозащищенность;
  6. точность определения зоны, в которой была попытка взлома или разрушения.

Недостатков связанных с принципом действия датчиков практически нет. Претензии можно предъявить только к конкретным моделям извещателей.

Конструкция вибрационного датчика

Если используется сенсорный кабель для охраны периметра, то конструкция представляет собой устройство из двух частей: чувствительного элемента в виде кабеля и обрабатывающего блока, представляющего собой электронный модуль, заключенный в пластиковую коробку.

Пьезокерамические извещатели выглядят как небольшие коробки, сенсор и блок обработки сигналов находятся в одном боксе.

Некоторые системы являются многопозиционными, когда обрабатывающий блок один, а сенсоров много.

Если датчики являются беспроводными, то они имеют модуль передачи информации по Wi-Fi или GSM.

Последние модели имеют микропроцессорный блок управления, который позволяет осуществлять цифровую обработку сигналов с использованием сложных алгоритмов, учитывающих не только частоту и амплитуду, но и спектр колебаний.

Принцип работы

По принципу действия сенсора извещатели делятся на:

  • оптические;
  • пьезоэлектрические;
  • трибоэлектрические.

Оптические вибрационные датчики охранной сигнализации работают на базе эффекта Доплера. Устройство имеет лазерный излучатель и приемник.

Луч направляется на охраняемый объект, а отраженный сигнал воспринимается приемником.

При возникновении колебаний изменяется длина волны принимаемого излучения, что фиксируется устройством. Прибор имеет высокую точность, но достаточно дорог.

Подвидом оптических вибрационных извещателей являются оптоволоконные кабели. Они прокладываются вдоль протяженных охраняемых участков длиной до 2 км.

Луч, проходящий внутри стеклянной сердцевины, реагирует на любые вибрации, что изменяет показания сигнала на выходе. Оптоволокно используется как вибрационный кабель для охраны периметра.

Пьезоэлектрический чувствительный элемент датчика реагирует на деформацию. Он закреплен на упругих растяжках.

При вибрациях через них происходит воздействие на сенсор, который вырабатывает электрический заряд. Поэтому его крепят непосредственно на охраняемый объект.

При возникновении вибраций пьезоэлектрический преобразователь вырабатывает электрический ток пропорциональный колебаниям.

Он обрабатывается управляющим блоком, при превышении пороговых значений подается сигнал тревоги. Приборы данного вида значительно дешевле оптических извещателей.

Трибоэлектрические вибрационные датчики используют способность кабеля вырабатывать электроток при трении провода и оболочки друг об друга.

Деформация сенсора за счет вибрации или прикосновения вызывает выработку электрического тока, что фиксируется модулем обработки информации.

Его используют для охраны ограждающих поверхностей длиной до 500 м и называют виброкабель охраны периметра участка.

Особенности использования вибрационных датчиков

Монтировать вибрационные датчики нужно изнутри охраняемого объекта. Места монтажа должны быть безопасными с точки зрения случайного повреждения.

Для обнаружения нарушения периметра в зоне окон или других светопрозрачных элементов датчик может жестко фиксироваться прямо на стекло или окружающие ограждающие конструкции, если имеется плотный контакт с рамами.

При установке датчиков на двери не из сплошного массива, необходимо изнутри прибить к ним лист фанеры. Извещатель должен монтироваться на ней, обязательно рядом с замком.

Если стены обшиты гипсокартоном, то датчики нужно устанавливать на капитальных ограждающих поверхностях.

Для этого сверлится отверстие в стене, и сенсор устанавливается на стальном анкере.

Заключение

Системы вибрационного контроля после монтажа требуют дополнительной настройки под конкретные условия охраняемого объекта.

Поэтому в соответствии с инструкцией необходимо ввести необходимые параметры и провести требуемые операции.

Видео: Шорох 3 — Извещатель охранный с датчиком наклона

ВИБРАЦИОННЫЕ ОХРАННЫЕ ИЗВЕЩАТЕЛИ

Вибрационные извещатели охранной сигнализации – это устройства, предназначенные для обнаружения попытки проникновения путем разрушения строительных конструкций: двери, стены, перекрытия.

Основные обнаруживаемые способы воздействия:

  • пролом;
  • высверливание;
  • выпиливание.

Датчик, обнаруживающий вибрационное воздействия, как правило, размещен в одном корпусе со схемой обработки, то есть устройство является одноблочным. Исключение составляют извещатели типа “Шорох 2-10”, которые состоят из блока обработки сигнала и отдельно подключаемых к нему датчиков вибрации (до 10 штук).

Кроме того, существуют линейные средства периметральной сигнализации, например, “Лиана”, которые иногда относят к вибрационным.

По большому счету это не совсем корректно, поскольку чувствительным элементом в извещателях такого типа является трибоэлектрический провод, реагирующий на деформацию, а не вибрацию как таковую. Они тоже имеют блок обработки к которому подключается упомянутый чувствительный элемент.

За исключением этой небольшой группы остальные вибрационные извещателями имеют поверхностную зону обнаружения. Таким образом, главной характеристикой этих устройств является контролируемая площадь. Но следует иметь ввиду, что конфигурация зоны обнаружения не квадрат (там более прямоугольник), а круг.

Следовательно, извещатель, обеспечивающий охрану 9 м 2 имеет зону не 3х3 метра, а круг, радиусом около 1,7 метра. Это далеко не всегда критично, но, тем не менее, знать подобные вещи полезно.

Кроме того, площадь зоны обнаружения зависит от материала и типа блокируемой конструкции.

Например, популярный вибрационный извещатель “Шорох-2” при установке на различных конструкциях обеспечивает следующие максимальные площади охраны:

  • стена (бетонной, кирпичная, деревянная) – 12 м 2 ;
  • металлический шкаф – 6 2 ;
  • засыпной сейф – 3 2 .

Обратите внимание – возможна блокировка не только отдельных плоскостей, но и конструкции в целом. Естественно, ее компоненты должны быть жестко связаны между собой и способны передавать вибрации друг-другу.

ВИДЫ И ТИПЫ ВИБРАЦИОННЫХ ИЗВЕЩАТЕЛЕЙ

Следует заметить, что разнообразие исполнений вибрационных средств обнаружения по сравнению с другими, например, датчиками движения, невелико. Определяется это потребностями рынка и частотой применения извещателей этого типа.

Практически не встречаются беспроводные (радиоканальные) исполнения. Есть несколько моделей, совмещенных с датчиком вибрации. По большому счету, это на страшно. При построении беспроводной сигнализации можно использовать передатчик, к которому подключить “классический” проводной вариант.

Читайте также:  Дюбеля для крепления проводки

Среди проводных моделей, кстати, разнообразие побольше:

  • с питанием по шлейфу и отдельной линии;
  • адресные (“Шорох 3 исп.В” от НПО Болид);
  • для уличной и внутренней установки.

Что касается цен, то они для этого типа технических средств не отличаются демократизмом. Если со “стандартными” исполнениями (тот же “Шорох -2” стоит порядка 1200₽, что тоже не мало) дела обстоят более менее приемлемо, то, например, “Шорох 1” с питанием по шлейфу ошарашивает своими 15.000 рублями.

При этом, никаких дополнительных опций и особенностей я в нем не обнаружил. Кстати, вот еще одна причина, помимо специфичности применения, низкой популярности вибрационных средств обнаружения.

Многие в качестве частичной альтернативы применяют поверхностные извещатели оптико электронного типа.

Главным достоинством вибрационных извещателей является возможность раннего обнаружения попытки проникновения. Но случаи, когда преступник пытается попасть в помещение через стены или перекрытия не часты.

Для остальных – на усмотрение заказчика и проектировщика. Как правило, на таких средствах пытаются экономить, не скажу что необоснованно.

МОНТАЖ И УСТАНОВКА ВИБРАЦИОННЫХ ИЗВЕЩАТЕЛЕЙ

В первую очередь “на пролом” блокируются стены и перекрытия помещений с хранением денежных и материальных ценностей:

  • сейфовые комнаты банков;
  • хранилища ювелирных магазинов;
  • кассы предприятий и организаций с большим остатком денежных средств и пр.

Вибрационные извещатели, предназначенные для этих целей следует организовывать в отдельный шлейф (рубеж) сигнализации. При пультовой охране информацию о его состоянии желательно вывести на отдельный пультовый номер.

Особенно актуальна установка таких извещателей в случаях, когда указанные помещения имеют стены, выходящие на улицу или граничащие с неохраняемыми объектами.

Монтаж датчиков вибрации для защиты других категорий помещений целесообразен в том случае, если они имеют некапитальные по охране стены и перекрытия, например в 1/2 кирпича. Кстати, капитальной по охране считается кирпичная стена толщиной не менее 50 см.

Но даже в этих случаях на “рядовых” объектах извещатели подобного принципа действия стараются не использовать, в первую очередь, из за цены.

Второй неприятный момент связан с тем, что при проведении ремонтных работ, связанных со сверлением, штроблением и пр., в соседних помещениях вибрационные датчики могут формировать тревожное извещение. Хотя оно не будет вызвано сбоями в работе системы охранной сигнализации, но, тем не менее, является ложным.

Выходов здесь собственно два:

  • уменьшение чувствительности датчика (“загрубление”);
  • его отключение.

Зачастую, последнее является самым радикальным, хотя и нежелательным способом.

Уличная установка подразумевает не только использование соответствующих климатических исполнений и степеней защиты, но и учета особенностей охраняемой конструкции. Как правило, это периметральные ограждения, сплошные или решетчатые.

Для их блокировки подходят вибрационные извещатели:

  • “паук”;
  • “лиана”.

Первый устанавливается непосредственно на стальной прут решетки (см. фото). Но защищаемая “паком” площадь невелика. Для протяженных периметров лучше использовать “лиану”.

Она требует установки специального козырька, но зато позволяет охранять участи периметра протяженностью до 300 метров.

В любом случае при монтаже уличного вибрационного извещателя нужно обеспечить защиту проводных линий и их соединений от несанкционированного доступа с целью саботажа охранной системы.

© 2014-2020 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

ВИБРАЦИОННЫЕ ОХРАННЫЕ ИЗВЕЩАТЕЛИ

Охранные вибрационные извещатели относятся к датчикам поверхностного типа. Принцип их действия заключается в обнаружении вибрационного воздействия на охраняемую поверхность: удары, сверление, выпиливание.

Основными строительными элементами, подлежащими защите этим техническим средством сигнализации являются:

  • стены, перекрытия, перегородки;
  • окна, двери;
  • ворота, люки.

Кроме того, вибрационные извещатели используются для защиты сейфов, шкафов банкоматов и аналогичных им конструкций.

Основой таких устройств является пьезоэлектрический датчик, формирующий под воздействием действующих на него переменных ускорений электрический импульс. Электронная схема, входящая в состав извещателя, его усиливает и формирует.

Для защиты от ложных срабатываний используются различные алгоритмы обработки сигнала. Например, сигнал тревоги не сформируется при однократном ударном воздействии в месте установки прибора.

Для обнаружения разовых ударов применяются ударно контактные извещатели, которые, по большому счету, относятся к отдельному типу устройств.

Это датчики серии:

  • ДИМК;
  • ОКНО.

Используются они для блокировки остекленных поверхностей, наравне с акустическими извещателями. С определенной натяжкой их можно отнести к вибрационным, правда это будет не совсем корректно.

Срабатывание датчиков такого типа происходит при замыкании электрических контактов, которое возникает при ударе по охраняемой поверхности за счет ее деформации или разрушения.

Еще один пример не совсем правильной классификация извещателя как вибрационного – прибор “Гюрза”, который используется в системах периметральной сигнализации. Предназначен он для защиты протяженных ограждений.

Чувствительным элементом здесь является трибоэлектрический кабель, в котором при деформации возникает электрический заряд.

Таким образом, несмотря на возможность контролировать поверхность конструкции, обнаруживается все-таки не вибрация, а механическая деформация. Хотя, если строго, то любая вибрационная нагрузка, пусть в незначительной степени, но деформирует изделие, на которое она воздействует.

Теперь давайте перейдем к “классике” жанра.

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ВИБРАЦИОННЫЕ ИЗВЕЩАТЕЛИ

Наиболее популярными в этой линейке являются изделия типа “Шорох”. Они имеют практически все возможные конструктивные исполнения и на их основе можно целиком рассмотреть класс вибрационных средств обнаружения охранной сигнализации.

Основной характеристикой этих датчиков является площадь зоны обнаружения, которая представляет собой круг. Составляет эта величина, как правило, 10-12 м 2 . Конкретное значение указывается в паспорте прибора.

Контролируемая площадь зависит от материала конструкции, это естественно, так как степень затухания вибрации для кирпичной кладки меньше чем для металлического листа, не говоря уже о фанере.

Вибрационный извещатель в состоянии контролировать соседнюю, по отношению к той где установлен датчик, поверхность, расположенную под углом (боковую стену, пол или потолок). При этом радиус действия снижается.

Что еще касается особенностей установки:

  • крепление должно быть жестким;
  • поверхность блокируемой конструкции, контактирующая с рабочей зоной извещателя – ровной.

Это обязательные условия, несоблюдение которых снижает эффективность обнаружения, вплоть до нуля.

Поскольку зоной обнаружения рассматриваемых поверхностных извещателей является круг, а подавляющее большинство строительных конструкций имеют прямоугольную форму, то для полной защиты требуется избыточно количество извещателей.

То есть, если производителем заявлена защищаемая площадь 12 м 2 , то это не значит, что стена размерами 6х2 метра может быть защищена одним устройством. Радиус действия у извещателя будет около 1,9 м. со всеми вытекающими последствиями.

ВИДЫ, ТИПЫ И УСТРОЙСТВО

Теперь что касается вариантов исполнения.

Существуют моноблочные устройства, то есть в одном корпусе объединены чувствительный элемент и блок обработки сигнала (БОС). Это функционально законченное устройство, которое подключается непосредственно в шлейф сигнализации, а через него к охранному прибору.

Многоблочные исполнения (Шорох-2-10) имеют в своем составе блок обработки сигнала, к которому подключаются до 10 датчиков вибрации.

При блокировке больших площадей это позволяет достичь некоторой экономии средств. Один такой комплект стоит порядка 9000 рублей, а 10 датчиков Шорох2 – 12000 руб.

Все рассматриваемые изделия питаются от отдельного блока, а тревожное извещение формируют размыканием контактов реле.

Существует исполнение, питающееся по шлейфу (Шорох-1), правда стоит он нереальные 16000 рублей.

Специально для защиты сейфов и банкоматов выпускают комбинированные извещатели:

  • Шорох-3 – вибрационный + датчик наклона;
  • Шорох-3 исп.В – вибрация + изменение положения + газовый датчик.

Последнее актуально в связи с участившимися случаями вскрытия банкоматов путем заполнения их газовой смесью и последующим ее воспламенением (взрывом). При использовании извещателя, реагирующего на газ, возможно несколько более раннее обнаружение попытки кражи.

Но характер подобных посягательств скоротечен, поэтому эффективность такого решения определяется оперативностью реагирования группы задержания пульта централизованной охраны (ПЦО).

Существуют вибрационные извещатели для работы в системах адресной сигнализации (С2000-В пр-ва “Болид”).

Таким образом, при желании всегда можно подобрать оптимальный вариант защиты строительных и иных конструкций от описанных воздействий.

Читайте также:  Эффект эхо (echo) на микроконтроллере atmega32

© 2014 – 2020 г.г. Все права защищены.

Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и официальных документов

Датчики вибрации, вибродатчики

В настоящее время системы диагностики промышленного оборудования стали нормой. Машины и механизмы сегодня подвергаются ремонту только в тех случаях, когда в работе узлов начинаются малейшие сбои, а диагностическая и мониторинговая аппаратура указывает на развитие какой-либо неисправности. Во многом этому способствуют установленные в системах контроля вибродатчики, которые по характеру и масштабам изменения вибрации предоставляют обширную вибрацию. Использование получаемых данных позволяет точно диагностировать оборудование и вовремя рационально устранять возникающие дефекты.

Общие сведения о датчиках вибрации

Принцип действия датчиков вибрации прост. Благодаря встроенному чувствительному элементу, установленный на оборудовании датчик преобразует механические колебания различных агрегатов, например, насосов, электродвигателей, турбин и другого оборудования в пропорциональные электрические сигналы.

В общем случае все датчики вибрации можно классифицировать по следующим параметрам:

  • по типу чувствительных элементов: ёмкостные, индукционные, пьезоэлектрические;
  • по наличию встроенных микросхем;
  • по виду выходных электросигналов;
  • по способам крепления оборудования.

Главное в вибродатчике – чувствительный элемент. В этом смысле каждый тип измерительного преобразователя имеет свои достоинства и недостатки.

Ёмкостные. Этот тип преобразователей используется в так называемых бесконтактных измерениях, когда непосредственное воздействие измерительного прибора на оборудование недопустимо. Дело в том, что главным недостатком приборов ёмкостного типа является низкий уровень помехозащищённости. Именно поэтому такие преобразователи устанавливаются на определённом расстоянии от испытуемого оборудования, образующим воздушный конденсатор. Он заряжается постоянным напряжением в 200 В, что позволяет получать переменное напряжение, возникающее в результате вибросмещений на испытуемом агрегате.

Индукционные. В отличие от ёмкостных, этот вид преобразователей обладает повышенной степенью надёжности и помехоустойчивости. Однако использование индукционных вибродатчиков сильно ограничено. Во-первых, они могут применяться лишь при частоте вибраций не более 500 Гц, а во-вторых, они имеют внушительные массу и габариты, что приводит к сильным искажениям результатов измерений.

Пьезоэлектрические. Вид преобразователей виброускорения – акселерометры, представляющие собой два пьезоэлектрических диска с закреплённой на них тяжёлой массой, которая в свою очередь нагружена жёсткой пружиной. В результате вибраций этой массы создаются переменные усилия на пьезоэлементы, что приводит к возникновению на обкладках дисков напряжения, величина которого пропорциональна прилагаемым усилиям, и соответственно, виброускорению. Вибрационные пьезодатчики широко применяются для измерения высокочастотных виброускорений, частота которых может достигать 20 кГц.

Вибродатчики ООО «Комдиагностика»

Компания «Комдиагностика» представляет датчики вибрации собственного производства со встроенной электроникой ICP-стандарта, отвечающие действующим ГОСТам, которые используются как самостоятельно, так и в составе систем диагностики, мониторинга и защиты насосно-компрессорного оборудования опасных производств. Купить вибродатчик этого типа можно для агрегатов, установленных на объектах химической, газовой, нефтеперерабатывающей промышленности, а также энергетических комплексов.

Рис. Схема ICP-датчика

В состав пьезоэлектрического ICP-сенсора входит непосредственно пьезоэлемент, внутренний предусилитель сигнала и специальный электростатический экран. Подключение датчика происходит по двухпроводной схеме. Питание обеспечивается источником постоянного тока – до 20 мА, а на выходе прибор выдаёт напряжение с переменной составляющей 8 В и постоянной – 10 В.

Основными параметрами ICP-вибродатчиков являются:

  • коэффициент передачи – отношение значения выходного сигнала к входному;
  • чувствительность, представляющая собой величину, обратную коэффициенту передачи;
  • диапазон измерения;
  • полоса частот пропускания.

Основные преимущества датчиков вибрации производства компании «Комдиагностика»:

  • большой выбор, обеспечивающий работу в широком частотном диапазоне;
  • отличные показатели линейной амплитудной характеристики в широком динамическом диапазоне;
  • возможность использования с интеграторами, включёнными на выход вибропреобразователя;
  • высокое качество исполнения, обеспечивающее минимальную зависимость от различных внешних факторов, таких как перепады температуры, давления, влажности, воздействия магнитных и электрических полей, ударных нагрузок, промышленных помех и других;
  • малогабаритная конструкция, обеспечивающая хорошие показатели чувствительности в отношении к собственной массе;
  • точное соответствие характеристик заявленным в технической документации параметрам;
  • возможность исполнения во взрывозащитных вариантах.

Ещё одним бесспорным преимуществом является приемлемая цена видробатчиков ООО «Комдиагностика». Собственное производство позволяет отпускать продукцию напрямую без каких-либо дилерских сетей и других посредников. Поэтому купить датчики вибрации здесь всегда выгодно.

Звоните! Качественные датчики вибрации промышленного назначения доступны. А если возникли вопросы, наши специалисты всегда дадут на них ответы и предоставят исчерпывающие профессиональные консультации.

Классификация датчиков охранно-пожарной сигнализации – виды, использование

Для охраны объектов различного назначения от несанкционированного проникновения используются системы сигнализации. Охранная система состоит из центрального устройства, которое получает информацию с датчиков, срабатывающих от внешних факторов. Датчики охранной сигнализации могут реагировать на звук, движение, вибрацию, температуру или разрыв электрической цепи. В пожарной сигнализации применяются устройства, реагирующие на температуру и дым.

Из материала вы узнаете:

Датчики, используемые в охранной сигнализации

Благодаря применению разных типов датчиков любой объект можно надёжно защитить от несанкционированного доступа. Для этого блокируются все возможные точки проникновения, а внутри помещения датчики располагаются таким образом, чтобы полностью исключить «мёртвые зоны». Как правило, каждое помещение блокируется датчиками нескольких видов, так чтобы они дублировали друг друга.

Датчики охранной сигнализации по принципу срабатывания разделяются на следующие группы:

  • Контактные
  • Движения
  • Акустические
  • Вибрационные
  • Прочие

Кроме того все типы датчиков могут иметь проводную или беспроводную конструкцию.

Контактные датчики

Контактные датчики относятся к самым простым устройствам. Они не имеют электронной схемы и не нуждаются в электропитании. Работа такого датчика основана на размыкании электрической цепи. Простейшая конструкция представляет собой микровыключатель, который устанавливается на дверной косяк таким образом, чтобы при закрытой двери контакт выключателя был замкнут. При открывании двери, окна или люка, контакт размыкается и приёмно-контрольный прибор (подробнее о ПКП) получает информацию о проникновении.

Более современные датчики состоят из двух элементов. Это герметичный магнитоуправляемый контакт – геркон и постоянный магнит. Геркон устанавливается на неподвижной части, а магнит монтируется на дверное полотно или оконную створку. Поле постоянного магнита удерживает контакт в замкнутом состоянии. Открытие двери или окна вызовет размыкание электрической цепи. Контактные датчики недорого стоят, но отличаются высокой надёжностью из-за отсутствия электронных компонентов.

На конструкции «контакт-магнит» основаны многочисленные датчики ловушки. При этом контакт монтируется на неподвижную поверхность, а магнит может быть вставлен в книгу, пачку денежных купюр или в папку с документами. При попытке взять предмет или даже передвинуть его, приемно-контрольный прибор подаёт сигнал тревоги. Оборудование помещения только контактными датчиками не даёт полной гарантии безопасности, поскольку нарушитель может проникнуть на объект, разбив стекло или через пролом в стене.

Датчики движения

Датчики охранных систем, реагирующие на перемещение (движение) физического объекта, представляют собой самую многочисленную группу устройств. Эти устройства работают на разных физических принципах и бывают следующих типов:

  • Инфракрасные
  • Ультразвуковые
  • Микроволновые (радиочастотные)
  • Комбинированные

ИК датчики

Датчики движения могут быть пассивными и активными. Пассивный инфракрасный детектор движения представляет собой электронное устройство, реагирующее на перемещение физического объекта с температурой, которая выше температуры окружающей среды. Для этого датчик оборудован PIR(Passive InfraRed) сенсором. Этот элемент воспринимает тепловое излучение предмета оказавшегося в зоне обнаружения датчика.

Для этого перед PIR-сенсором установлена матрица из нескольких линз Френеля или зеркал, которые фокусируют тепловое излучение на чувствительном элементе и делят зону обнаружения на несколько зон-лучей. Такая конфигурация зоны называется «веер». Движущийся объект последовательно пересекает зоны захвата, и каждое пересечение фиксируется счётчиком импульсов. В результате обработки сигналов, контроллер датчика включает твердотельное реле подающее сигнал о нарушении на приёмно-контрольный прибор.

Активные инфракрасные датчики состоят из передатчика излучения и приёмного устройства. Такие виды датчиков охранной сигнализации чаще всего используются при блокировке периметра. В качестве передатчики используется инфракрасный лазер, который вырабатывает невидимый луч, попадающий на приёмный блок. Как только нарушитель, на короткое время, перекроет зону излучения, на приёмном устройстве формируется сигнал тревоги. Дальность луча может достигать нескольких десятков метров.

Читайте также:  Первые цифровые оптические ультрафиолетовые датчики от silicon labs

Ультразвуковые модели

Ультразвуковые датчики движения работают как звуковой локатор – сонар. Генератор устройства вырабатывает сигнал определённой частоты, не слышимый человеческим ухом. Он отражается от различных предметов и возвращается на приёмный элемент датчика. Если зону излучения пересекает движущийся объект, то частота отражённого от него сигнала, в соответствии с эффектом Доплера, будет отличаться от частоты излучаемого сигнала. Разность частот вызывает срабатывание электронной схемы и включение тревожного сигнала. Излучение ультразвуковых датчиков хорошо воспринимают домашние животные, что ограничивает использование таких датчиков в быту.

СВЧ датчики

Микроволновые или СВЧ детекторы движения, работают н аналогичном принципе (эффект Доплера), только вместо ультразвука, встроенный генератор датчика вырабатывает сверхвысокочастотное излучение с частотой порядка 4-12 ГГц. Датчики отличаются хорошей чувствительностью, но негативное воздействие СВЧ излучения так же ограничивает их применение в жилых помещениях. Металлические поверхности и резервуары с водой заметно деформируют зону обнаружения, поэтому оптимальным решением в охранных системах считается установка комбинированных датчиков. Обычно в одном корпусе объединены пассивный инфракрасный и микроволновый датчики. Они дополняют друг друга защитой от ложных срабатываний и, несмотря на высокую стоимость, широко используются в охранных системах.

Акустические датчики

На входе электронной схемы такого датчика установлен чувствительный микрофон и полосовой фильтр, который настроен на пропускание определённой полосы частот. Основное назначение таких датчиков, реагировать на звук разбиваемого стекла, поэтому их часто называют датчики разбития.

Чувствительность таких датчиков позволяет им реагировать даже на удары по стеклу, поэтому во избежание ложных срабатываний их тщательно настраивают.

Вибрационные датчики

Датчики такого типа предназначены для защиты помещений от проникновения путем пролома стеновых или потолочных конструкций. При соответствующей настройке и правильно выбранной точки установки, вибрационные датчики реагируют на попытки подкопа. Чувствительным элементом вибрационного датчика является пьезоэлемент, который реагирует на вибрацию, связанную с разрушением конструкций, изменением своего электрического потенциала. Микропроцессор устройства обрабатывает сигналы, поступающие с пьезоэлемента по специальному алгоритму, чтобы избежать ложного срабатывания датчика. В автономных системах, обязательно используется звуковой оповещатель охранной сигнализации, который представляет собой мощную сирену.

Прочие типы датчиков

В многофункциональных системах сигнализации могут так же применяться следующие виды датчиков:

  • Индикатор протечки воды
  • Датчик утечки газа
  • Датчик наклона

Датчик протечки воды может быть интегрирован в любую охранную систему. Чувствительным сенсором в нём являются две металлические полоски, подключенные к входу специальной микросхемы. Обычно датчик устанавливается на полу в местах возможного протекания воды. При появлении влаги, электрическое сопротивление между электродами изменяется, и триггер микросхемы разрывает электрическую цепь.

Датчик утечки бытового газа может включаться в приёмно-контрольный прибор, но вместе с тем некоторые типы датчиков являются универсальным устройством и оборудованы встроенной сиреной. Чувствительный сенсор такого датчика реагирует на 20% превышение содержания в воздухе бытового газа.

Датчики наклона часто объединяются с вибрационным датчиком. Они реагируют на отклонение от вертикали на угол, превышающий 5 0 , и обычно используются в банкоматах и терминалах оплаты.

Извещатели охранные тревожной сигнализации, кроме всех перечисленных модификаций датчиков, включают в себя тревожные кнопки. Такие устройства устанавливаются на рабочих местах лиц, связанных с материальными ценностями или денежными средствами и позволяют подать сигнал тревоги при наличии какой-либо опасности. Тревожные кнопки, в зависимости от конструкции, допускают подачу сигнала тревоги ручным нажатием или с помощью ножной педали. Так же существуют радиоканальные тревожные кнопки, выполненные в виде брелока с автономным питанием.

Датчики пожарной сигнализации

Охранно-пожарная сигнализация включает в себя извещатели трёх типов:

  • Температурные датчики
  • Дымовые датчики
  • Ручные извещатели

Температурные датчики имеют точечный элемент, срабатывающий в случае, если температура в зоне нахождения устройства превысит определённый порог. Более сложные датчики позволяют этот порог регулировать. Чувствительный элемент дымового извещателя (ДИП) состоит из фотодиода и светодиода, расположенных внутри специального лабиринта. При заполнении его дымом световой поток от светодиода уменьшается, что вызывает формирование сигнала пожарной тревоги. Для подачи сигнала о возгорании в ручном режиме используются специальные кнопки, которые располагаются в определённых местах.

Все датчики охранных и пожарных систем могут иметь внутреннее и наружное исполнение. Датчики, применяемые для наружной установки, имеют широкий температурный диапазон и надёжные корпуса, предохраняющие электронные компоненты от негативных воздействий.

Датчик вибрации для охранного устройства

Основой датчика служит пьезоэлемент от звукоизлучателя ЗП-2, ЗП-4 или ЗП-5. Общий вид датчика (сбоку) показан на рис.1,а. Пьезоэлемент 2 одной из обкладок припаян к фолымрованной площадке печатной платы 1. К верхней по рисунку обкладке пьезоэлемента 2 припаивают стойку 4, согнутую в виде буквы Л из упругой стальной проволоки диаметром 0,5 мм. Вид на стойку 4 по стрелке А показан на рис. 1,6. Лапы и седловину стойки нужно заранее облудить.

Консоль 3 выгибают из такой же проволоки и надежно укрепляют на одном из ее концов груз 5 массой 10…15 г из свинца или припоя. После этого консоль припаивают одним концом к плате, а примерно серединой — к седловине стойки 4.

Во избежание отрыва верхней обкладки от пьезоэлемента перед припайкой консоли ее слегка изгибают так, чтобы после установки на место она создавала на пьезоэлементе избыточное прижимающее упругое усилие. Размеры деталей датчика непринципиальны, поэтому на рис.1 не даны. Паять необходимо легкоплавким припоем.

Выводами датчика служат фольговая площадка, к которой припаян пьезоэлемент, и впаянное в плату основание консоли. Плату укрепляют на поверхности,
Датчик вибрации для охранного устройства приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 — Датчик вибрации для охранного устройства

вибрацию которой надлежит контролировать. При механическом колебании этой поверхности на выводах датчика возникает несколько слабых импульсов длительностью З…15 мс.

Для того чтобы усилить эти импульсы и придать им форму, необходимую для дальнейшей обработки, сигнал с датчика подают на вход усилителя-формирователя (см. схему на рис.2). Операционный уси

Рисунок 2

литель DA1 работает в режиме максимального усиления, а транзистор VT1 — в режиме переключения. Диод VD1 увеличивает своим напряжением отсечки зону нечувствительности транзистора.

ОУ вместе с диодом и транзистором образуют компаратор напряжения, отличающийся малым энергопотреблением. Порог срабатывания компаратора устанавливают подстроечным резистором R2. Если амплитуда отрицательной полуволны сигнала датчика менее напряжения на резисторе R2, транзистор VT1 остается закрытым, а выходное напряжениеравным нулю.

Механическое возбуждение датчика приводит к появлению на выходе формирователя нескольких прямоугольных импульсов длительностью 3…15 мс, по амплитуде пригодных для прямого введения их в цифровой анализатор, выполненный на микросхемах КМОП. Простейшее подобное устройство, способное выделить полезный сигнал на фоне ложных срабатываний, представляет собой счетчик(001 на рис.2), периодически обнуляемый по входу R импульсами электронных часов или специального генератора. Сигнал тревоги — напряжение высокого уровня — появится на выходе лишь тогда, когда число импульсов на входе счетчика в интервале между двумя соседними обнуляющими импульсами достигнет некоторого числа, устанавливаемого переключателем SA1 (на рис.2 оно установлено равным восьми).

Если не задаваться решением задачи исключения ложных сигналов, то сигнал с коллектора транзистора VT1 можно подавать непосредственно на вход узла формирования сигнала тревоги.

Как показывает опыт, датчик практически не реагирует на акустические сигналы, распространяющиеся в воздушной среде. Чувствительный прежде всего к нормальной составляющей вибраций, он довольно хорошо воспринимает и возмущения, лежащие в плоскости пьезоэле-мента,-очевидно вследствие возникновения реакции в точках крепления стойки. Таким образом, датчик реагирует на вибрации произвольной ориентации. Ток, потребляемый усилителем-формирователем в режиме ожидания при напряжении питания 9 В, не превышает -18 мкА, при 5 В — 10 мкА.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector