Услуги

Охрана периметра и помещения

Не всегда бывает нужным приобретать дорогостоящую систему охранной сигнализации. Если Вы обладаете навыками в электронике, то охранную систему можно смастерить самому. Это просто и быстро. Такая система может понадобиться при охране периметра или помещения. Ниже приведены простейшие схемы таких охранных систем.

Начнем с самой простой. Это тиристорная схема охранной сигнализации. Управляющим элементом является тиристор V1. Когда цепь «Линия» замкнута, то тиристор закрыт и ток через лампочку L1 и сирену Z1 не течет, т.к. сопротивление тиристора сотни кОм. Как только цепь разрывается, то тиристор открывается и включается лампочка и сирена. Сбросить систему, т.е. привести в первоначальное состояние можно только восстановив снова замкнутое состояние цепи «Линия» и отключив и включив питание. Тиристор по другому не сбрасывается.

Данная схема хороша тем, что практически не потребляет тока, да и проста в изготовлении. Можно применить батарейку типа «Крона» 9 Вольт. Лампочку можно и не применять, просто закоротить. Сирену можно применить типа «Иволга», которая работает от 12 Вольт, но она хорошо работает и от 9 Вольт. Громкость достаточная (105 Дб). Такой схемой раньше часто пользовались знающие электронику туристы, когда ходили в походы.

Собрав быстро схему и натянув проволоку диаметром 0,1 мм, на высоте 30 см от земли. вокруг своей палатки, они могли спокойно ночевать, зная что их периметр охраняется. Вместо проволочной цепи «Линия» можно поставить микропереключатель или магнитоконтактный элемент (геркон), расположив их на двери или окне, и тогда эта схема будет защищать помещение. Один недостаток в этой схеме - это одноразовость. Если оборвался проводок в цепи, то долгое время уходит на его восстановление.

Если собрать такую схему, то она будет работать так же при обрыве цепи. На микросхеме собран простой генератор звуковой частоты.

Луч лазера из диодного элемента V1 лазерной указки попадает на фотодиод V2 и открывает его (фотоэлектронная эмиссия) Сопротивление его становится очень мало и поэтому транзистор VT1, а следовательно и VT2 закрыты.и сирена молчит.

При пропадании луча на полупроводниковом переходе фотодиода сопротивление его резко увеличивается, потенциал на базе первого транзистора возрастает, он открывается, открывая за собой и следующий каскад, ток через сирену течет, все вокруг визжит. Детали можно применить любые доступные. Транзисторы применить с коэффициентом усиления на менее 200 .

Порог срабатывания подбирается с помощью резистора R1. Это зависти от используемых транзисторов. Для увеличения помехоустойчивости можно впаять емкость 0,1 параллельно фотодиоду. Луч лазера имеет очень маленький процент расходимости, поэтому с его помощью можно контролировать довольно большие расстояния периметров. Применив систему зеркал можно контролировать любые сложные помещения, только стоит учитывать, что зеркала должны быть качественными и чистыми.

Чтобы лазер не вышел из строя, необходимо рассчитать ток, проходящий через него.А если хотите чтобы лазерный диод работал дольше, надо питать его током не более 10-15 мА. Это для небольших расстояний. В нашем случае применен резистор 3 К, который обеспечит ток 3 мА при 9 - Вольтом питании.

Если Вы хотите защитить периметр вокруг палатки, то необходимо собрать вышеприведенную схему на лазерной указке. Еще понадобится 3 небольших зеркала. Сначала надо срезать четыре веточки, на трех из них закрепить зеркала, а на четвертой лазерную указку и приемник. Потом воткнуть веточки в землю по периметру и настроить систему. Теперь вы защищены. С помощью такой системы можно перекрыть периметр общей длиной 50 метров.

Сигнализация на пересечении луча ИК-датчика

Во многих системах охранной сигнализации применяются датчики на инфракрасных лучах. Обычно это датчики движения, а также датчики на отражение и пересечение луча. Здесь описывается очень несложный, но эффективный датчик на пересечение. Используется модулированный ИК-канал. Частота модуляции зависит от типа фотоприемника, именно здесь равна 36 кГц.

Датчик состоит из логического узла и двух выносных элементов, - ИК-светодиода и ИК-фотоприемника. ИК-светодиод соединяется с логическим узлом двухпроводным кабелем (подходит телефонная «лапша»), а для фотоприемника используется экранированный аудиокабель (два провода в экранной оплетке, оплетка работает как общий минус). Светодиод и фотоприемник устанавливаются напротив друг друга, так чтобы создать луч в проходе, который нужно контролировать.

При пересечении этого луча на выходе логического узла появляется положительный импульс длительностью примерно 30 секунд. Этот импульс можно подать на охранную схему или через ключ на сигнальное акустическое устройство, например, сирену. В логическом узле есть индикаторный светодиод видимого излучения. Он горит, когда луч от ИК-светодиода не попадает на фотоприемник. Индикаторный светодиод помогает настроить датчик, точно навести луч, установить его необходимую яркость (дальность).

Датчик будет пригоден для применения в системах управления радиоэлектронными устройствами, в охранной системе и других самодельных устройствах. Он реагирует на приближение в нему человека или любогопредмета. В зависимости от выставленной подстроечным резистором чувствительности дальность срабатывания может быть от нескольких метров до нескольких сантиметров.

Схема датчика

В основе схемы лежит микросхема LM567, которая представляет собой тональный декодер. Поскольку настройка на частоту декодирования зависит от частоты встроенного генератора, и фактически ей равна, можно эту частоту использовать в качестве источника импульсов для модуляции инфракрасного излучения.

Частота встроенного генератора микросхемы зависит от RC-цепи R7-C2. При этом импульсы можно снимать с вывода 5 микросхемы. Что здесь и сделано. Импульсы с вывода 5 А1 через цепь R4-СЗ поступают на вход усилителя на транзисторах VТ1 и VТ2, на выходе которого (в коллекторной цепи VТ1) включен инфракрасный светодиод HL1.

Таким образом, излучателем ИК-сигнала служит HL1, а приемником является фототранзистор VТЗ. HL1 и VТЗ взаимно расположены так, что, прямой оптической связи между ними нет. Они направлены в одну сторону, - в ту сторону, и между ними имеется непрозрачная перегородка, в качестве которой может быть, например, столешница стола (например, HL1 на столе, а VТЗ под столом).

Если перед датчиком, состоящим из HL1 и VТЗ появляется человек или какой-то предмет, ИК-луч, излученный светодиодом HL1 отражается от его поверхности, и попадает на фототранзистор VТЗ. Так как луч был модулирован импульсами от генератора микросхемы А1, то на эмиттере VТЗ образуются импульсы фототока такой же частоты.

Они через подстроечный резистор R6, регулирующий чувствительность, и конденсатор С1, поступают на вход декодера микросхемы А1. Так как по частоте они совпадают с частотой генератора на R7 и С2, а иначе и быть не может, открывается ключ на выходе микросхемы А1, он выходит коллектором на её вывод 8. Это создает ток на базе транзистора VТ4. Он открывается и напряжение на его коллекторе поднимается до напряжения питания.

Рис. 1. Принципиальная схема инфракрасного датчика пересечения луча.

Номинальным питающим напряжением для микросхемы LM567CN является 5V, а вся схема здесь питается напряжением 12V. Поэтому напряжение питания микросхемы понижено и стабилизировано на уровне 5V параметрическим стабилизатором VD2-R11.

ИК-светодиод отечественного производства АП123А можно заменить практически любым ИК-светодиодом, предназначенным для пультов систем дистанционного управления. Номиналы R7 и С2 могут существенно отличаться от указанных на схеме.

На работу датчика это практически не окажет влияния, потому что одна и та же цепь R7-С2 работает как в генераторе опорной частоты для фазового детектора декодера микросхемы А1, так и в генераторе для модуляции ИК-излучения светодиода. То есть, частоты передачи и приема в любом случае совпадают, потому что генерируются одним и тем же генератором.

Детали

Все примененные конденсаторы должны быть рассчитаны на максимальное напряжение не ниже напряжения питания. Чувствительность датчика (дальность реагирования) можно регулировать двумя способами. В первом случае это подстроечный резистор R6, которым регулируется чувствительность декодера.

Во втором случае это подбор сопротивления резистора R5, который ограничивает ток через инфракрасный светодиод. Выбирать этот резистор меньше 3-4 Ом не следует.

Горчук Н. В. РК-2016-09.

Литература: 1. Два автомата управления освещением. Р-2008-3.

Датчики приближения разделяются по типу работы:
— индукционные датчики РСТИ
— емкостные датчики РСТЕ
— магнитные датчики РСТМ
— лазерные датчики на пересечение луча РСТЛ
это аналог дорогостоящих датчиков XUB LAPCN M12R и др. фирмы Telemecanique
— оптические датчики на отражение луча РСТО (отлично зарекомендовали вместо индукционных и ёмкостных)

Предлагаем датчики приближения индукционного типа, датчики приближения магнитного типа, датчики приближения емкостного типа. Так же производим лазерные и оптические датчики. Все датчики применяются для работы промышленного оборудования. Мы производим несколько типов датчиков которые охватывают 95% всех потребностей предприятий.

Особо стоит отметить, что лучшей заменой датчиков XUBLAPCNM12R являются наши лазерные датчики РСТЛ. Они работают значительно надежнее как по электрическим характеристикам, так и по механическим параметрам; наши датчики металлические.

Специалистам, знающим сферу применения датчиков для оборудования, необходимо выбрать датчик согласно своим параметрам:
— тип датчика (индукционный, магнитный, емкостной, лазерный, оптический)
— выходной канал PNP или NPN и состояние выхода: закрытый или открытый
— диаметр и конструкцию датчика (резьбовой или плоский)

Детальнее представим все типы производимых датчиков:

Индукционные датчики РСТИ срабатывающие на приближение металла:
Стоимость = 1 416 рублей с НДС
Напряжение входное: 10-30В
Защита от переполюсовки

Сфера применения: конвейеры, станки, транспортеры, дробеструйные аппараты, ленточные пилы, механизмы опрокидывателей и сталкивателей, механизмы подающих агрегатов, контроль наличия деталей

Ёмкостные датчики срабатывающие на приближение любого предмета:
Напряжение входное: 10-30В
Защита от переполюсовки
Исполнение: Резьбовое в металлическом корпусе, диаметры 8мм, 12мм, 18мм
Сфера применения: конвейеры, станки, транспортеры, дробеструйные аппараты, ленточные пилы, механизмы опрокидывателей,
механизмы подающих агрегатов, контроль наличия деталей

Магнитные датчики РСТМ срабатывающие на приближение магнита:
Напряжение входное: 10-30В
Защита от переполюсовки
Исполнение: В паз или с креплением сверху
Сфера применения: пневмоцилиндры, пневмоаппаратура, гидроцилиндры с узлами механизации, шток с магнитным кольцом
Датчик полностью герметичен. Имеет встроенный светодиод состояния.

Лазерные датчики РСТЛ срабатывающие на пересечение луча: Стоимость = 5 310 рублей с НДС

Напряжение питания: 10-30В
Защита от переполюсовки
Исполнение: Резьбовое в металлическом корпусе, диаметры 12мм и 18мм
Сфера применения лазерных датчиков: транспортеры, перекладчики, подвижные механизмы, механизмы вращения, ограничителя хода механизмов, контроль наличия деталей.
В комплекте идет излучатель и приёмник.
Датчик срабатывает на пересечение луча между излучателем и приёмником.
В датчик встроен светодиодный индикатор состояния.
Кроме того датчик М18 можно включить в режим как PNP так и NPN т.е. применить в любом типе контроллеров и оборудования.

Оптические датчики РСТО срабатывающие на отражение света от поверхности:
Стоимость = 4 484 рублей с НДС
Напряжение входное: 10-30В
Защита от переполюсовки
Исполнение: Резьбовое в металлическом корпусе диаметром М18
Сфера применения: Контроль положения объектов, контроль механизмов, контроль наличия деталей

Оптический датчик срабатывает при отражении луча от поверхности детали, объекта.
Один из самых практичных и удобных датчиков т.к. сам датчик можно спрятать от воздействия
на него механизмов, которые могут повредить корпус датчика.
Дальность срабатывания регулируется в зависимости от типа поверхности:
Отражающая, серебристая, зеркальная: от 10см до 100см
Серая матовая, черная матовая: от 3см до 50см
В корпус датчика встроен регулятор расстояния срабатывания и светодиодный индикатор состояния.
Кроме того датчик можно включить в режим как PNP так и NPN т.е. применить в любом типе контроллеров и оборудования.

Рекомендуем оптические датчики применять вместо индукционных и ёмкостных и ваша система станет работать стабильней.
Причина в следующем: для индукционных и ёмкостных датчиков важно расстояние до объекта, а так как из-за
подвижной механизации и люфтов в оборудовании порой бывает сложно обеспечить стабильное перемещение 2-5мм то возникают моменты когда датчик не срабатывает из-за недосягаемого расстояния до объекта или флажка.
Оптическому датчику не страшны люфты и колебания механизмов, он работает на любой настроенный просвет.

Выходные провода имеют разные цвета, поэтому запутаться крайне сложно:
Синий (Blue) — Минус питания
Красный (Brown) - Плюс
Чёрный (Black) - Выход
Белый (White) - Режим PNP — NPN

Схемы подключений датчиков, в зависимости от типа PNP или NPN:

Датчики применяют в промышленности для контроля объектов и механизмов.
Сигналы с датчиков поступают в контроллеры, которые обрабатывают эти данные и отрабатывают в соответствии с сигналом от датчика.
От качества работы датчиков на 90% зависит качество и бесперебойность работы оборудования.
Об этом знают все электрики и энергетики.

Порой нестабильная работа датчика может привести к поломке механизма оборудования, а это в свою очередь приводит к выходу из строя электродвигателей управляющих механизмами или к повреждению пневмо или гидро системы. Кроме того нужно учесть что и сама продукция, обрабатывающаяся на оборудовании, так же может пострадать. Т.е. именно датчики, в 80%случаев, виновны в поломке оборудования. А там где есть поломка там автоматически начинаются простои оборудования и порой его дорогостоящий ремонт.

ВАЖНО чтобы датчики выбирал опытный, ответственный персонал. Иначе из-за неправильно выбранного датчика так же может происходить сбой в работе оборудования и его поломка. Приведем простой пример поломки конвейерной линии:
электрик выбрал для контроля перемещения каретки индукционный датчик, который должен срабатывать на наличие металлического флажка. Установил. Месяц отработало нормально. В процессе обслуживания механизмов кто то, по неосторожности, накинул рукавицу на флажок перемещения, в итоге когда подьехал конвейер к ограничительной перегородке то датчик не распознал наличие металла т.к. расстояние до металла было около 20мм. Соответственно датчик не подал сигнал о том что каретка подошла на исходную позицию.
В результате напряжение с двигателя каретки не снялось и механизм уперся в металлическую перегородку. Двигатель простоял на «упоре» около 5 минут и задымил. В итого имеем:
1. Сгоревший двигатель
2. Простой оборудования
3. Потеря времени и денег на восстановление работоспособности оборудования

Вывод такой, что в данном случае нужно было применять один из следующих вариантов:
— либо простой механический концевик
— либо датчик емкостной
— либо датчик лазерный на пересечение луча

Важно правильно выбрать тип датчика, если хотите добиться бесперебойной работы оборудования.