"ИК шлейф" в сторожевом устройстве
А. КАШ К АРОВ, г. Санкт-Петербург
Для охраны различных объектов широко применяют шлейф из тонкой проволоки, при обрыве которой срабатывает сигнальное устройство. Во многих случаях более эффективно функцию охранного шлейфа может выполнять инфракрасный луч. О том, как реализовать такое охранное устройство, рассказывает автор помещенной ниже статьи.
Таймер включен по схеме детектора пропущенных импульсов. Пока на входе S таймера действует последовательность импульсов, на его выходе — высокий уровень. Поэтому транзистор VT3 открыт, а тринистор VS1 закрыт.
Как только во входной последовательности импульсов возникает пропуск одного (или более) из них, рабочий цикл таймера успевает завершиться, на выходе высокий уровень сменяется низким и включается светодиод HL1. Транзистор VT3 закрывается, что приводит к открыванию тринистора VS1 и срабатыванию реле К1, включающему исполнительное устройство. Длительность рабочего цикла таймера определена сопротивлением резисторов R4, R5 и емкостью конденсатора СЗ.
После восстановления непрерывности импульсной последовательности низкий уровень на выходе таймера вновь меняется на высокий, выключается светодиод и открывается транзистор VT3. Тринистор же остается открытым, а реле К1 и исполнительное устройство — включенными. Чтобы их выключить, надо кратковременно нажать на кнопку SB1.
Оксидные конденсаторы С2, С5 в стороже сглаживают пульсации и другие помехи, проникающие по цепям питания. Эти конденсаторы становятся особенно необходимыми, если источник питания удален от узлов сторожа на несколько метров.
Функциональная чувствительность сторожа в целом зависит от того, насколько установленная длительность рабочего цикла таймера приемника превышает период следования ИК импульсов излучателя. Если превышение минимально, чувствительность максимальма, т. е. сторож будет срабатывать от пропуска всего нескольких импульсов или, иначе говоря, от спички, если она, падая, пересекает ИК луч.
Работа сторожа при максимальной чувствительности крайне нестабильна. К ложным срабатываниям приводят изменения напряжения питания, температуры окружающей среды, из-за которых может измениться частота генератора в излучателе, случайные предметы, появляющиеся на пути ИК луча, механические колебания кронштейнов, где укреплены излучательный диод и фототранзистор и пр.
Поэтому чувствительность надо устанавливать соответственно реальным условиям работы сторожа. Если при этом окажется, что чувствительность слишком высока даже при крайнем верхнем положении движка резистора R4, надо заменить конденсатор СЗ другим, большей емкости.
Транзистор КТ312А в приемнике можно заменить любым из этой серии, а также из серии КТ315. Реле К1 — РЭС15, паспорт РС4.591.003, или РЭС10, паспорт РС4.524.303. Вместо КУ101Б подойдет любой тринистор из этой серии; годятся и тринисторы КУ201А—КУ201 Г, но, возможно, придется уточнить номинал резистора R8, так чтобы тринистор четко открывался при закрывании транзистора VT3.
Переменный резистор R4 — СПО-1, постоянные — МЛТ-0,25. Оксидные конденсаторы — К50-20, остальные — КМ-5, КМ-6Б. Таймер КР1006ВИ1 можно заменить зарубежным — любым из серии 555. Если индикация состояния сторожа не нужна, цепь R6HL1 можно удалить.
Излучающий ИК диод следует установить внутри отрезка жесткой металлической трубки длиной 30...50 мм, чтобы защитить его от механического повреждения и внешних воздействий. Для этой цели хорошо подходит старая лыжная палка из алюминиевого сплава. В такую же трубку помещают и фототранзистор, но для него длина отрезка должна быть не менее 200 мм для того, чтобы, кроме прочего, свести к минимуму попадание на кристалл света от посторонних источников. Для этой же цели внутреннюю поверхность трубки надо окрасить любым черным лаком или краской, дающими после высыхания матовую поверхность.
Трубки с ИК диодом и фототранзистором жестко крепят на противоположных краях охраняемой зоны и юстируют так, чтобы ИК луч диода непосредственно попадал на кристалл фототранзистора. Прямая оптическая связь между ними не должна нарушаться от вибрации и других факторов случайного характера, иначе это будет причиной частых ложных срабатываний сторожа.
Включение сторожа надо начинать с излучателя. При первом включении приемника произойдет срабатывание устройства из-за того, что конденсатор СЗ разряжен. Для приведения сторожа в дежурный режим надо нажать на короткое время на кнопку SB1.
Исполнительное устройство, включаемое контактами реле К1 (на схеме не показаны), может быть любым — и звуковым (звонок, сирена), и световым (светодиод, яркая лампа), и электромеханическим (электромагнит, электродвигатель) — в зависимости от условий эксплуатации сторожа.
Радио 4-2005