udarowa czujka alarmowa.pdf

P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W

Udarowa czujka alarmowa

Przedstawiamy

oryginaln¹ konstrukcjÍ

wibracyjnego czujnika

w³amania, ktÛry zosta³

wyposaøony przez

konstruktora w†bardzo

prosty, cyfrowy ìintelektî.

W†systemach sygnalizacji

w³amania moøliwym do wy-

korzystania zjawiskiem s¹

wstrz¹sy powierzchni zewnÍt-

rznych ochranianego obiektu,

powstaj¹ce w†wyniku ingeren-

cji intruza. Logicznym nastÍp-

stwem tego by³oby stosowa-

nie czujek wstrz¹su, jako

urz¹dzenia najwczeúniej wy-

krywaj¹cego prÛbÍ w³amania.

Niestety proste czujniki

wstrz¹su nie rozwi¹zuj¹ prob-

lemu, gdyø bÍd¹ reagowaÊ na

kaødy wstrz¹s przekraczaj¹cy

nastawiony prÛg czu³oúci, tak

wiÍc kaødy pojedynczy

wstrz¹s pochodz¹cy od wy³a-

dowaÒ atmosferycznych spo-

woduje wzbudzenie alarmu.

Produkowane przez reno-

mowane firmy czujki wyko-

rzystuj¹ do analizy sygna³u

uk³ady mikroprocesorowe, co

zapewnia zmniejszenie praw-

dopodobieÒstwa wzbudzenia

fa³szywego alarmu niemal do

zera. Cena takiej czujki jest

jednak tak wysoka (porÛwny-

walna z†cen¹ ma³ej analogo-

wej centrali), øe skutecznie od-

strÍcza od jej stosowania, tym

bardziej, øe w†obiekcie naleøa-

³oby zamocowaÊ kilka lub kil-

Projekt

066

kanaúcie czujek wstrz¹su we

framugach okien, drzwi, kla-

pach dachowych itp.

Przedstawione w†artykule

urz¹dzenie jest poúrednim roz-

wi¹zaniem miÍdzy wyrafinowa-

n¹ technik¹ mikroprocesorow¹,

po³¹czon¹ z†mechanik¹ precy-

zyjn¹, a†prostymi czujnikami

Elektronika Praktyczna 8/99

P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W

z†elementem piezoceramicz-

nym i†elektronik¹ analogow¹.

Udarowa Czujka Licz¹ca

(UCL) sk³ada siÍ (schemat na

rys. 1 ) z elementu piezocera-

micznego po³¹czonego ze

wzmacniaczem tranzystoro-

wym licznika impulsÛw zbu-

dowanego na uk³adzie CD4520,

uk³adu monostabilnego czasu

zliczania i†monostabilnego

uk³adu wyjúciowego (CD4538)

oraz uk³adu wykonawczego,

ktÛrym jest tranzystor z†otwar-

tym kolektorem lub kontaktron

ze stykami zwiernymi.

Drgania powierzchni wy-

tworz¹ w†elemencie piezocera-

micznym ci¹g impulsÛw, ktÛre

po wzmocnieniu (T1, T2)

i†przetworzeniu na impulsy

prawie cyfrowe (D1, D2 i†T3)

wysteruj¹ generator monosta-

bilny 1/2U2, a†ten na okreúlo-

ny czas (R24, C22) odblokowu-

je licznik 1/2U1 + 2/2U1, ktÛ-

ry z†kolei zlicza te impulsy.

Jeúli licznik U1 doliczy do

nastawionej liczby (diody

D21-26) w†czasie trwania im-

pulsu z†monowibratora 1/2U2,

to poprzez powstanie zbocza

opadaj¹cego na R21 uruchomi

generator monostabilny wyj-

úciowy 2/U2 steruj¹cy tranzys-

torem wykonawczym T21.

Dioda LED D27 sygnalizuje

czas zliczania i†jednoczeúnie

moøe stanowiÊ wskaünik czu-

³oúci, a D28 sygnalizuje stan

alarmowania. Obie diody po

wyregulowaniu czujki naleøy

wy³¹czyÊ poprzez zdjÍcie

zwory 22, w†celu zmniejsze-

nia poboru pr¹du.

Absolutnie niewskazane

by³oby pozostawienie ich ìna

widokuî, gdyø potencjalny

w³amywacz widz¹c nastawy

czasu i†czu³oúci mÛg³by prÛ-

bowaÊ znaleüÊ takie miejsce,

w†ktÛrym czujka s³abo reagu-

je. Liczba zliczonych impul-

sÛw stanowi sumÍ wag wszys-

tkich zawÛr zwieraj¹cych dio-

dy D21-26 do plusa.

Stan alarmu definiowany

jest w†oparciu o†prost¹ analizÍ

amplitudy impulsu oraz czasu

(liczby impulsÛw) co jest zob-

razowane na rys. 2 . Zasadni-

czym czynnikiem bÍdzie tu si-

³a wstrz¹su powierzchni. Od

niej bowiem zaleø¹ dwa naj-

waøniejsze parametry tzn.: czas

trwania impulsÛw i†zdolnoúÊ

do wytworzenia okreúlonej

liczby impulsÛw przekraczaj¹-

cych nastawion¹ amplitudÍ.

W†przyk³adzie z rys. 2, jeúli

wstrz¹s trwa 5†sekund, to bÍ-

dzie zbyt s³aby, aby wytworzyÊ

wystarczaj¹c¹ liczbÍ impulsÛw

i†dopiero trwaj¹cy min. 6,5 s

wytworzy 4 impulsy niezbÍdne

do wywo³ania stanu alarmu.

Jeúli uwzglÍdnimy fakt, øe

czÍstotliwoúÊ drgaÒ zaleøy od

metod uøywanych do zniszcze-

nia powierzchni oraz rezonan-

su w³asnego materia³u z†jakiego

jest wykonana, to nasuwaj¹ siÍ

wnioski co do stosowania czuj-

ki w†konkretnych warunkach.

Oto przyk³ady:

1.Ustawiamy czas zliczania na

np. 3†s, 30 impulsÛw oraz ma-

³¹ czu³oúÊ, co spowoduje, øe

czujka przymocowana do

úciany wygeneruje stan alar-

mu dopiero w†trakcie wierce-

nia udarowego lub wrÍcz roz-

bijania powierzchni úciany.

2.Ustawiamy czas zliczania na

np. 20 s, 126 impulsÛw oraz

duø¹ czu³oúÊ, co spowodu-

je, øe czujka wykryje takie

zjawiska, ale i†takøe s³abe

drgania trwaj¹ce przez d³uø-

szy czas lub powtarzaj¹ce

siÍ. Ponadto, jeúli czu³oúÊ

zostanie ìrozs¹dnieî nasta-

wiona, to czujka zignoruje

przypadkowe wstrz¹sy po-

chodz¹ce od np. wy³adowaÒ

atmosferycznych, gdyø poje-

dyncze wy³adowanie nie

wytworzy 126 impulsÛw.

Natomiast prÛby wiercenia

udarowego úciany w†trakcie

trwania burzy wytworz¹ ta-

k¹ liczbÍ wstrz¹sÛw, øe spe³-

ni¹ warunki niezbÍdne do

wzbudzenia alarmu.

W†tym miejscu powinie-

nem podaÊ jakieú wskazÛwki

konstrukcyjne, ale wydaje mi

siÍ, øe uk³ad jest tak prosty,

a†rodzaje obudÛw tak liczne,

øe ograniczanie inwencji

twÛrczej konstruktorÛw jest

niewskazane.

Rys. 1.

Elektronika Praktyczna 2/98

Elektronika Praktyczna 8/99

P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W

Rys. 2.

Poniewaø UCL posiada re-

gulacjÍ trzech parametrÛw tzn.

czu³oúci, czasu, zliczenia

i†liczby zliczonych impulsÛw,

to dopasowaÊ j¹ moøna do kaø-

dego rodzaju pod³oøa i†wyre-

gulowaÊ tak, aby reagowa³a na

okreúlone rodzaje wstrz¹sÛw

ignoruj¹c przypadkowe lub na-

turalne drgania powierzchni.

Wprawdzie UCL nie mo-

øe konkurowaÊ z†mikroproce-

sorowymi czujkami pod

wzglÍdem precyzji rozrÛø-

niania wykrywanych

wstrz¹sÛw, to bez w¹tpie-

nia jest taÒsza, a†co za

tym idzie, zamiast jednej

ìmikroprocesorÛwkiî

moøna zamocowaÊ kilka

UCL i†kaød¹ indywidual-

nie wyregulowaÊ.

Na zakoÒczenie wspo-

mnÍ jeszcze o†îw³¹czniku

antysabotaøowymî, ktÛrego is-

tnienie podyktowane jest

przepisami Polskiej Normy

ìSystemy Alarmoweî, wyma-

gaj¹cej takiego w³¹cznika

w†urz¹dzeniach systemÛw od

klasy SA2. Jeúli jednak insta-

lacja alarmowa ma klasÍ SA1

lub jest bezklasowa, a†czujka

nie bÍdzie naraøona na prÛby

sabotaøu, to montowanie go

nie jest konieczne.

Krzysztof Golenia

Elektronika Praktyczna 8/99

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: