главная

основы

элементы

примеры расчетов

любительская технология

общая схемотехника

радиоприем

конструкции для дома и быта

связная аппаратура

телевидение

справочные данные

измерения

обзор радиолюбительских схем в журналах

обратная связь

   Реклама

            ПРОСТЫЕ ОХРАННЫЕ УСТРОЙСТВА

Предлагаемые вашему вниманию охранные устройства можно применить для охраны небольшой территории (например - садового участка) от проникновения нежелательных лиц.

В качестве контрольного шлейфа используется петля из тонкой обмоточной проволоки. Петлю надо проложить по периметру охраняемой территории на высоте 25-35 см.

Первое устройство очень простое. Пока петля целая, база транзистора соединена с отрицательной шиной и транзистор закрыт. При попытке проникновения на охраняемую территорию, злоумышленник, не заметив проволоки, обрывает ее. В результате, на базу транзистора поступает положительное смещение и транзистор открывается, что приводит к срабатыванию электромагнитного реле. Реле своими контактами подает напряжение питания на сигнальное устройство. В качестве сигнального устройства может быть применена, например, громкая сирена, либо небольшой сигнальный радиопередатчик.

Транзистор в этой схеме может быть любым из серии КТ315, КТ3102, КТ503. Реле можно использовать типа РЭС-9, РЭС-15 на напряжение срабатывания не более 8 В. Диод VD1 служит для предотвращения пробоя транзистора при переходных процессах во время выключения реле (так как обмотка реле имеет высокую индуктивность, при выключении реле на ней образуется значительная ЭДС самоиндукции отрицательной полярности, которую можно погасить при помощи диода). Тип диода может быть любым, например Д9, Д220, Д311, Д226...

Сопротивление шлейфа может достигать 1 Ком (длина провода при диаметре 0,1мм - около 120-150 метров). В качестве провода шлейфа удобно применять тонкий обмоточный провод в лаковой изоляции (например - типа ПЭВ, ПЭЛ, диаметром около 0,1мм). Для подключения к клеммам прибора нужно при помощи мелкой наждачной бумаги снять изоляцию с концов провода.

Правильно собранное устройство в налаживании не нуждается. Можно попытаться изменить сопротивление резистора R1 для получения более четкого срабатывания реле. Если у вас не окажется реле, нагрузку можно подключить непосредственно между коллектором транзистора и плюсовой шиной. Диод VD1 нужно исключить. В этом случае нужно следить, чтобы ток, потребляемый нагрузкой, не превышал 50 Ма. В противном случае транзистор выйдет из строя от перегрузки! Для увеличения нагрузочной способности (при работе без реле) можно применить более мощный транзистор (например КТ972, а при перемене полярности источника питания - КТ973).

Устройство при работе в дежурном режиме (шлейф - целый) потребляет ток около 170 микроампер (можете сами рассчитать, пользуясь законом Ома).

Второе, более сложное устройство, собрано на трех транзисторах. Основное отличие его от первого состоит в том, что оно остаётся включенным даже после устранения обрыва шлейфа. Вместо датчика здесь можно применить, например, кнопку, или геркон (герметичный контакт, управляемый при помощи постоянного магнита), установленную на входной двери в помещение. Если даже на короткое время разомкнуть цепь, схема на транзисторах VT1, VT2 переходит в открытое состояние и подает напряжение смещения на базу транзистора VT3. Переключения схемы после устранения размыкания шлейфа (или кнопки) в закрытое положение не происходит. Для того, чтобы выключить тревожный сигнал, нужно кратковременно снять напряжение питания со всей схемы. 

О деталях : транзистор VT1 может быть любым кремниевым маломощным, структуры N-P-N, например КТ315 и т.д. Транзистор VT2 может быть типа КТ361, КТ502... Транзистор VT3 нужно применить повышенной мощности, например типа КТ814. Вместо реле, как и в первой схеме, можно включить исполнительное устройство в цепь коллектора транзистора VT3. Так как транзистор здесь применён средней мощности, ток нагрузки можно увеличить до 500 Ма.

Настройка устройства производится при помощи подбора резистора R1. Если резистор подобран правильно - схема срабатывает при обрыве шлейфа, а при восстановлении шлейфа остается во включенном состоянии.

Для охраны объекта, расположенного на небольшом (до 500 метров) расстоянии, можно собрать простой передатчик:

Контрольным устройством здесь также является шлейф из тонкого провода, проложенный по периметру охраняемого участка. На транзисторе VT1 собрано контрольное устройство. Пока шлейф целый - транзистор закрыт, мультивибратор, собранный на транзисторах VT2,VT3 обесточен, следовательно, на базе транзистора VT4 смещение отсутствует и передатчик не работает. Когда шлейф оборван, транзистор VT1 открывается и подает напряжение питания на мультивибратор, который открывает транзистор высокочастотного генератора VT4. Передатчик начинает излучать в эфир высокочастотные колебания, промодулированные частотой мультивибратора. В громкоговорителе приёмника мы слышим низкочастотный сигнал тревоги.

О деталях: все транзисторы в схеме могут быть типа КТ315 с любым буквенным индексом. Катушка высокочастотного генератора и высокочастотный трансформатор намотаны на кольцах из карбонильного железа, либо из феррита с начальной магнитной проницаемостью не более 100. Катушка L1 содержит 45+3+2 витка, провода ПЭВ-0,15мм. Начало катушки должно подключаться к конденсаторам С3,С4. Обмотка 1 трансформатора содержит 10 витков, а обмотка 2 - 70 витков, провода ПЭВ-0,15мм. Катушки рассчитаны на коротковолновый диапазон в пределах 31...41 метр (частота генерации 4...9 мегагерц).

Для намотки катушек можно использовать и броневые сердечники из карбонильного железа (ферритовые сердечники здесь использовать нельзя!). Количество витков остается без изменения. В качестве антенны используется отрезок изолированного провода, длиной около 2 метров. Для питания можно использовать батарею из 4 элементов типа 286 (ААА) или 316 (АА).

Схема в дежурном режиме потребляет ток около 60 микроампер.

Настройка: настройка, при правильном монтаже из исправных деталей, сводится к установке рабочей частоты передатчика при помощи подстроечного конденсатора С4. Предварительно, при помощи радиоприемника находим участок, свободный от радиостанций. Далее устанавливаем рабочую частоту передатчика, равную частоте приемника (шлейф при этом должен быть отключен!).

Несколько упростив схему можно собрать подобное устройство с применением SMD компонентов. схема питается от одного литиевого аккумулятора. Потребляемый в дежурном режиме ток - порядка 30-40 микроампер.

Чертеж печатной платки (в произвольном масштабе!)

Транзисторы, примененные в конструкции типа BC846B или аналогичные. Пассивные элементы - в исполнении 1206. Если немножко "поколодовать" над рисунком - можно еще уменьшить размеры платки (у меня такой цели не было, так как я планирую использовать для питания аккумулятор типа 10440 - размеры корпуса которого равны размерам элемента 286 (ААА,R3)... Чертежик платы в формате Layout4 лежит тут.

Существуют и так называемые "пассивные" методы защиты от непрошенных гостей.

Один из таких способов - установка на двери имитатора охранной сигнализации. Как показала практика - такое устройство обладает высокой эффективностью. Уже само по себе "моргание" светодиода на объекте приводит жулика в замешательство (а вдруг это не обманка?). Большинство предпочитают не испытывать судьбу и оставляют "охраняемый" объект в покое.

Схема одного из таких "моргасиков" приведена ниже:

Схема представляет собой несимметричный мультивибратор на транзисторах разной проводимости и может питаться как от сети, так и от батареи. Светодиод выводится на наружную часть двери, схема собирается в подходящей коробочке. Если устройство собрано правильно из исправных деталей - оно не требует никакой наладки. Транзисторы в данной конструкции могут быть кремниевыми (например, типов КТ315 и КТ361 с любыми буквенными индексами). Частоту генератора можно изменять в широких пределах при помощи конденсатора С1 и резистора R1.

Можно собрать схему экономичного имитатора с низким напряжением питания:

Одного элемента типа 316 (АА) хватает на 6-7 месяцев непрерывной работы устройства. Конденсатор С1 в даной схеме должен быть обязательно неэлектролитический! (типа КМ). Светодиод может быть красного цвета свечения. Не следует применять в данной схеме сверхяркие светодиоды (у них падение напряжения около 3 вольт, поэтому они работать  в данной схеме не будут!). Устройство работоспособно при понижении напряжения источника питания до 1 вольта. Его, в связи с высокой экономичностью, удобно использовать для "охраны" дачного домика... Если между выводами базы и эмиттера первого транзистора включить фоторезистор, экономичность устройства увеличится, так как днем генератор работать не будет (следовательно - и светодиод гореть не будет).

Наряду с охранными устройствами широко применяются так называемые "кодовые" замки. До недавнего времени механические кодовые замки широко использовались практически в каждом подьезде жилого дома. Сейчас "механика" уступает место более надежной "электронике". Рассмотрим пару вариантов электронных замков:

Данный замок удобно использовать при небольшом числе допущенных лиц. У каждого при себе должен иметься "ключ" - небольшая коробочка с собранной в ней левой частью схемы. Ключ представляет собой фиксированный генератор звуковой частоты. на корпусе ключа имеется небольшая кнопочка и шляпка болтика, к которой подведено выходное напряжение с генератора. Приемник представляет собой простейшее селективное реле с усилителем. На транзисторе Т2 собран усилитель, а на транзисторе Т3 непосредственно селективное реле, которое включает исполнительное реле только при определенной частоте на входе. Левая обкладка конденсатора С4 подключена к небольшой металлической площадке (это может быть просто шляпка гвоздя), на которую подается напряжение с ключа. Благодаря своему нестандартному решению злоумышленнику даже не придет в голову использовать для открывания помещения генератор звуковой частоты. Для повышения секретности можно также на двери установить фиктивную "ключевину" (вспомните комедию "Иван Васильевич меняет профессию")... Ведь мы уже давно привыкли к электроным ключам "таблеткам" - отсутствие на двери атрибута для "чтения" ключа приведет жулика в замешательство. Схема была опубликована в журнале "Радио". О деталях: В схеме можно использовать и кремниевые транзисторы соответствующих структур. Для питания ключа, на мой взгляд, удобнее использовать 12 - вольтовую батарею типа А23 (используются в некоторых брелках для автосигнализации) - с такой батареей можно изготовить ключ с размерами, не превышающими половинки спичечного коробка. Данных катушек у меня не сохранилось. Могу только сказать, что частота ключа равнялась частоте, не кратной сетевой (50 герц) - для уменьшения возможности срабатывания реле от помех.

Еще одна схемка "кодового" замка.

Схема работает на том-же принципе, что и предыдущая, но не требует механического контакта между приемником и передатчиком (ключем). Частота работы ключа и приемника выбрана автором в пределах 30 килогерц. Схема ключа и приемника ниже:

Данные катушек: ПЕРЕДАТЧИК 50+50+150 витков, считая снизу по схеме, на куске ферритового стержня, длиной 3-40 миллиметров,  провода диаметром порядка 0,15-0,2 миллиметра.

ПРИЕМНИК - используем ферритовый стержень длиной 100-150 миллиметров (для увеличения чувствительности!). Катушка L1 содержит 200 витков, а катушка L2 - 50 витков. Данных катушки L3 в первоисточнике нет. Контур L3-С4 должен быть настроен на частоту генератора - ключа. Наладка сводится к настройке резонансов контуров L1-С1 и L3-C4 на частоту работы генератора. Подбором резистора R5 добиваемся четкого срабатывания реле. Для нормальной работы данного "девайса" ферритовые сердечники передатчика и приемника должны располагаться параллельно! Схема была описана в Л.1.

Замок с "нормальным" (привычным нам) управлением можно собрать по следующей схеме:

В данном замке использована стандартная клавиатура от кнопочного телефона с 12 кнопками. 10 цифровых кнопок используется для ввода кода (для упрощения на схеме показано только 6 кнопок), одна из кнопок использована в качестве звонковой (по необходимости), еще одна - резервная... Для открытия замка необходимо нажать три кнопки в определенной последовательности - S3-S2-S1. После правильного ввода кода загорается светодиод LED1, который является управляющим в оптотиристоре. Если в момент набора кода нажать кнопки (пусть даже и правильные!) не в нужной последовательности - замок не откроется. Кнопки в базовой цепи транзистор служат для предотвращения случайного подбора кода. Если, например, в начале были нажаты кнопки 3 и 2, а далее кнопка 4 - придется начинать правильный ввод кода заново... Схема работает так: При нажатии кнопки 3 открывается тринистор Т3 и транзистор Т4. Нажимая кнопку 2 мы открываем тринистор Т2 (транзистор остается открытым), если после этого нажать кнопки 4...6 транзистор  и тринисторы закроются. Если нажимать "правильные" кнопки не в нужной последовательности - тринисторы не откроются, так как не будет факта протекания через них тока. Только нажатие кнопок в определенной последовательноси приведет к подаче напряжения на светодиод. В качестве исполнительного устройства в кодовом замке используется электромагнит ЭМ. Примерная схема подключения электромагнита к данному замку показана ниже:

В качестве оптотринистора удобно использовать отечественный типа ТО12.5 или аналогичный импортный...

В одном из радиолюбительских журналов я "натолкнулся" на оригинальную конструкцию для открывания замка, схематично показанную ниже:

Конструкция состоит из электродвигателя (1), жестко связанного валом с ходовым винтом (2), На ходовом винте нарезана метрическая резьба, по которой ходит гайка (4). Тяга (6) связана с гайкой (4). На схеме (3) и (5) - это "конечные" выключатели - используются для управления двигателем. Полностью скан статьи из журнала можно скачать здесь (около 300 килоБайт).

Литература по теме : Л1 А.И. Вдовикин "Занимательные электронные устройства" изд." Радио и Связь", 1981 год