Длительность зарядки конденсатора С2 зависит от его емкости и сопротивления резистора R2, и при их номиналах, указанных на схеме, не превышает 1 с.
Чтобы зажечь лампы EL1 и включить электромагнит, нужно выключить и тут же включить сетевое питание. За этот короткий промежуток времени накопительный конденсатор С1 быстро разрядится через резистор R1 и микросхема окажется обесточенной. Конденсатор СЗ быстро перезарядится — на его левой (по схеме) обкладке будет высокий уровень, на правой — низкий. Если сразу после выключения питания выключатель снова включить, то на обоих входах элемента DD1.1 мгновенно появится напряжение высокого уровня, а на объединенных входах элементов DD1.2 и DD1.3 — низкого, устанавливаемое конденсатором СЗ. Это состояние элементов DD1.2 и DD1.3 поддерживается за счет обратной связи через резистор R3. Оно-то и обеспечивает включение транзистора VT1, тиристора VS1, лампы EL1 и электромагнита YA1.
Детали переключателя смонтированы на двух печатных платах, выполненных из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм.
Микросхему К176ЛА7 можно заменить на К176ЛЕ5, К561ЛА7, а транзистор КТ605БМ — на КТ605Б, КТ940А. С диодами серии КД202 в выпрямительном мосту суммарная мощность ламп и электромагнита не должна превышать 1000 Вт.
2.8. Тайники с системой оповещения
После того, как вы установили сейф или оборудовали тайник для хранения своих сбережений можно было бы и не беспокоиться за их сохранность. Но это не так. Если в вашу квартиру или офис может проникнуть злоумышленник, не обладающий хорошей наблюдательностью и определенными навыками, тогда принятых вами мер будет вполне достаточно, чтобы сберечь ваши ценности. Но если вас посетил «специалист» высокого класса, то принятых мер будет уже не достаточно. Для защиты от таких профессионалов необходимо использовать дополнительную систему охраны и оповещения, использующую датчики вибрации, детекторы с бесконтактными датчиками (детекторы близости), контактные и магнитоконтактные датчики.
Наиболее простыми являются контактные датчики, разрушающиеся при попытке прикосновения. Это может быть отрезок тонкого провода, натянутого в том месте, где он может быть порван преступником. Или это может быть полоска тонкой (0,04…0,12 мм) фольги, наклеиваемая на стену, стекло и другую охраняемую поверхность. Магнитоконтактные датчики выполняются из герконов и постоянных магнитов и устанавливаются на поверхностях, перемещающихся одна относительно другой.
Очень часто используют так называемые детекторы близости (ДБ). Некоторые из них представляет собой емкостные реле, другие работают на принципе измерения уровня потерь радиоизлучения, которые возникают, когда какой-либо объект проследует мимо или коснется плоской металлической антенны, принимающей радиочастотный сигнал (рис. 2.70).
Рис. 2.70. Принцип действия радиочастотного детектора близости
Широко используются и детекторы вибрации, реагирующие на любое механическое воздействие (рис. 2.71).
Рис. 2.71. Принцип действия детектора вибрации
Обычно они устанавливаются на металлические шкафы, сейфы и т. п. Рассмотрим некоторые примеры реализации вышеназванных устройств оповещения, доступных для самостоятельного повторения.
Принципиальная схема несложного охранного устройства, формирующего тревожный звуковой сигнал при обрыве шлейфного датчика, приведена на рис. 2.72.
На логических элементах DD1.1 и DD1.2 микросхемы К561ЛА7 (DD1) собран генератор прямоугольных импульсов, следующих с частотой 2…3 Гц (f k=1/2R4C2), которые коммутируют тональный генератор, выполненный на элементах DD1.3 и DD1.4 той же микросхемы. Частота тонального генератора около 1 кГц (f т= 1/2R6C3). Пьезокерамический излучатель ВА1 преобразует сигнал генератора в звук. Источник питания GB1 — литиевая батарея типа «2БЛИК-1».
Печатную плату устройства изготавливают из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм. Фольгу со стороны деталей используют лишь как общий (минусовый) провод источника питания.
Все резисторы типа МЛТ-0,125. Конденсаторы С1 — СЗ КМ6, С4 — оксидный К50-35. Перед монтажом звукоизлучателя ВА1 и конденсатора С4 необходимо оценить состояние их изоляции. При напряжении источника питания 6 В ток утечки в них не должен превышать 1 мкА.
Монтажную плату, звукоизлучатель и батарею питания размещают в корпусе размерами 48x32x17 мм, склеенном из ударопрочного полистирола толщиной 1,5…2 мм. При пайке проводников к звукоизлучателю и батарее питания лучше пользоваться низкотемпературным припоем и хорошим флюсом — перегрев здесь нежелателен.
Шлейфный датчик представляет собой сложенный вдвое обмоточный провод ПЭВ-2 или ПЭВ-3 диаметром 0,07…0,1 мм нужной длины с двухконтактным разъемом на конце. Разъем может быть от микрокалькулятора. Ответную часть шлейфного разъема допустимо смонтировать непосредственно на корпусе устройства, но лучше се вынести на механически прочном двухпроводном шнуре (удобен покрытый пластиком экранированный провод), что позволит соответственно укоротить сам шлейф. Оборванный шлейф обычно не ремонтируют, поэтому нужно иметь несколько полностью смонтированных запасных шлейфных датчиков.
Рис. 2.72. Устройство оповещения с контактным датчиком
Собранное без ошибок устройство оповещения налаживания не требует. Надо лишь убедиться в том, что в дежурном режиме, т. е. с целым шлейфом, потребляемый им ток не превышает нескольких микроампер, а звуковой сигнал, возникающий при отключении шлейфа, достаточно мощный. Повысить мощность звукового сигнала можно соответствующим подбором резистора R6. Излучение достигает максимума при совпадении частоты тонального генератора с частотой механического резонанса пьезоэлемента используемого звукоизлучателя. Ток, потребляемый устройством в режиме тревожной сигнализации, составляет 0,5.. 1 мА.
Источником питания служит любая батарея с напряжением до 12 В, но с повышением напряжения соответственно увеличится ток дежурного режима (I потр= U пит/R1 + 1…2 мкА) и ток I потр. тр, потребляемый устройством в режиме тревожной сигнализации. Правда, увеличится и громкость тревожного сигнала.
В табл. 2.1 приведены значения потребляемого тока в дежурном режиме и режиме сигнализации в зависимости от напряжения питания.
Таблица 2.1.Значения потребляемого тока в дежурном режиме и режиме сигнализации в зависимости от напряжения питания
Детектор близости с колебательным контуром
Детектор близости, схема которого приведена на рис. 2.73, разработан для охраны металлических объектов, таких как несгораемые шкафы, сейфы и различного рода металлическое оборудование.
Рис. 2.73. Детектор близости с колебательным контуром
Два транзистора VT1 и VT2 типа n-p-n, образуют составной транзистор, включенный по схеме с общим коллектором и связанный с колебательным контуром через конденсатор С5. С ползунка резистора R4 в точку соединения конденсаторов С1 и С2 подается сигнал обратной связи, вызывающий генерацию. Глубина обратной связи и чувствительность регулируются переменным резистором R4. Частота генерации выбрана равной около 30 кГц. Сигнал генератора, снимаемый с резистора R4, поступает на диодный выпрямитель с удвоением напряжения на диодах VD1 и VD2. Напряжение на выходе выпрямителя через резистор R3 создает прямое смешение на базе транзистора VT3, в результате чего он открывается. Широкий диапазон регулировки чувствительности дает возможность легко настраивать детектор близости для охраны объектов размерами от монеты до «Медного всадника». Для питания схемы подойдет любой источник напряжения от 9 до 15 В, способный отдать в нагрузку ток до 20 мА.