Емкостное устройство для охранной тревожной сигнализации Российский патент 2017 года по МПК G08B13/26 

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к устройствам контроля за перемещением объектов. Изобретение может быть использовано в системах охранной сигнализации в качестве5 датчика.

Важным требованием для подобных устройств является сочетание высокой вероятности обнаружения в любой окружающей среде при всех способах вторжения в охраняемую зону и малой вероятности возникновения ложной тревоги.

Известно устройство - емкостный преобразователь для систем охранной сигнализации (патент RU №2284578, G08B 13/26, опубл. 2006 г.), технический результат, которого заключается в повышении надежности и расширение функциональных возможностей.

Известно стабилизированное емкостное устройство для охранной сигнализации (патент RU №2395845, G08B 13/26, опубл. 2006 г.). Технический результат заключается в повышении надежности и улучшении технических характеристик устройства.

Известно помехоустойчивое емкостное устройство для охранной сигнализации (патент RU №2412487, G08B 13/00, опубл. 2011 г.), выбранный за прототип. Устройство содержит ВЧ-генератор, последовательно соединенный с каналом обработки сигнала, включающим в себя LC-контур, параллельно соединенный с антенной-датчиком и детектором, и фильтром нижних частот, второй канал обработки сигнала, идентичный первому каналу и содержащий входной LC-контур, параллельно соединенный с антенной-датчиком и детектором, и фильтром нижних частот, вход которого соединен с выходом детектора, при этом выход одного из каналов обработки сигнала подключен ко входу усилителя, а выход второго канала - к общему проводу схемы усилителя, без соединения общего провода усилителя с общим проводом каналов обработки сигнала, при этом питание на усилитель подается от отдельного источника.

Недостатком данного устройства является то, что заложенный принцип не позволяет осуществить баланс мостов антенн-датчиков, так как протяженность антенн-датчиков может быть разной в связи с различной конфигурацией запретных зон охраняемого объекта. При подключении антенн-датчиков к устройству вокруг антенн-датчиков создается стационарное магнитное поле, интенсивность и конфигурация которого определяется взаимным расположением антенн-датчиков и окружающих предметов. Отсутствие возможности дистанционного контроля работоспособности.

Целью данного изобретения является повышение эффективности работы, то есть осуществить баланс моста по активной и реактивной составляющей антенн-датчиков, возможность дистанционного контроля работоспособности емкостного устройства.

Эта задача решена тем, что в структурную схему емкостного устройства введен измерительный мост и дистанционный контроль работоспособности.

Сущность изобретения пояснена чертежом, где:

на фиг. 1 приведена структурная схема емкостного устройства в соответствии с п. 1 формулы.

Устройство содержит ВЧ-генератор, последовательно соединенный с каналом обработки сигнала 1, включающим в себя LC-контур, соединенный с антенной-датчиком, выход которой подключен к измерительному мосту и дистанционному контролю работоспособности 3 выход которого подключен к детектору, а выход детектора к входу фильтра нижних частот, второй канал обработки сигнала 2, идентичный каналу и содержащий выходной LC-контур, соединенный с антенной-датчиком, выход которой подключен к измерительному мосту и дистанционному контролю работоспособности 3, выход которого подключен к детектору, а выход детектора к входу фильтра нижних частот, при этом выход одного из каналов обработки сигнала подключен к входу усилителя, а выход второго канала - к общему проводу схемы усилителя, без соединения общего провода с общим проводом каналов обработки сигнала, при этом питание на усилитель подается от отдельного источника.

На фиг. 2 приведена принципиальная схема измерительного моста и дистанционного контроля работоспособности устройства.

Измерительный мост выполнен на резисторах R1-R4, R5, R6, индуктивностей обмоток W1, W2, W3, трансформатора Tp1 и конденсатора С2.

Работает измерительный мост следующим образом.

Баланс моста по активной составляющей осуществляется регулировкой резистора R3, а по реактивной составляющей R2. При балансе моста напряжение на выходной обмотке W3 трансформатора Tp1 минимально и составляет несколько милливольт. При этом устройство находится в дежурном режиме, сигнал тревоги на пороговом устройстве отсутствует.

При появлении нарушителя в зоне действия антенн-датчиков (например А1):

- увеличивается емкость антенн-датчика относительно земли;

- происходит расстройка моста по реактивной составляющей, и напряжение на выходной обмотке W3 трансформатора Tp1 увеличивается. Аналогичное увеличение напряжения на W3 трансформатора Tp1 будет наблюдаться при подходе нарушителя к другому плечу антенны-датчика (А2).

Это изменение емкости преобразуется в устройстве в изменение напряжения, которое после усиления и соответствующей обработки поступает на пороговое устройство, как сигнал тревоги.

Когда разбаланс моста обусловлен реактивной составляющей, напряжение на выходе совпадет по фазе с напряжением на входе и изменяется по амплитуде в зависимости от степени разбаланса. Если разбаланс вызван активной составляющей, выходное напряжение окажется сдвинутым по фазе на 90° по отношению к напряжению на выходе, и относительная амплитуда этой составляющей, сдвинутой по фазе на 90°, также зависит от степени разбаланса моста.

Таким образом, если не сбалансированы обе составляющие, напряжение на выходе будет содержать составляющую, совпадающую по фазе с напряжением возбуждения, и составляющую, сдвинутую на 90° по отношению к нему. Если разбаланс моста будет только реактивной составляющей, то напряжение сигнала будет совпадать по фазе или отличаться на 180° от опорного. Если причиной разбалансировки будет только активная составляющая, то напряжение сигнала окажется сдвинутым на 90° по отношению к опорному напряжению. При этом результирующее значение будет равно нулю.

Резистор R5 и R6 является нагрузкой измерительного моста. С помощью резистора R5 регулируется чувствительность устройства при настройке.

Дистанционный контроль работоспособности выполнен на реле Р1 и конденсаторе С1.

Работает дистанционный контроль следующим образом.

Для проверки работоспособности устройства на разъем Ш1 площадка 1 необходимо подать постоянное напряжение. При срабатывании реле Р1 замыкаются контакты 1, 2 и контрольный конденсатор С1 подключается параллельно одному плечу антенн-датчика. При этом происходит нарушение баланса моста и напряжение на выходе обмотки трансформатора Tp1 увеличивается, устройство формирует сигнал тревоги на пороговое устройство.

Таким образом, осуществляется дистанционный контроль работоспособности емкостного устройства.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к устройствам контроля за перемещением объектов. Изобретение может быть использовано в системах охранной сигнализации в качестве датчика. Устройство содержит ВЧ-генератор, последовательно соединенный с каналом обработки сигнала, включающим в себя входной LC-контур, соединенный с антенной-датчиком и детектором, и фильтром нижних частот, второй канал обработки сигнала, идентичный первому каналу и содержащий входной LC-контур, соединенный с антенной-датчиком и детектором, и фильтром нижних частот, вход которого соединен с выходом детектора, при этом выход одного из каналов обработки сигнала подключен ко входу усилителя, а выход второго канала - к общему проводу схемы усиления, без соединения общего провода усилителя с общим проводом каналов обработки сигнала, при этом питание на усилитель подается от отдельного источника, в емкостное устройство введен измерительный мост, дистанционный контроль работоспособности. Технический результат - баланс моста по активной и реактивной составляющей антенн-датчиков, возможность дистанционного контроля работоспособности емкостного устройства. 2 ил.

Устройство содержит ВЧ-генератор, последовательно соединенный с каналом обработки сигнала, включающий в себя входной LC-контур, соединенный с антенной-датчиком и детектором, и фильтром нижних частот, второй канал обработки сигнала, идентичный первому каналу и содержащий входной LC-контур, соединенный с антенной-датчиком и детектором, и фильтром нижних частот, вход которого соединен с выходом детектора, при этом выход одного из каналов обработки сигнала подключен ко входу усилителя, а выход второго канала - к общему проводу схемы усилителя, без соединения общего провода усилителя с общим проводом каналов обработки сигнала, при этом питание на усилитель подается от отдельного источника, отличающееся тем, что с целью повышения эффективности работы в емкостное устройство вводится измерительный мост, дистанционный контроль работоспособности, состоящий из резисторов R1-R4, R5, R6, индуктивностей обмоток W1, W2, W3, трансформатора Tp1, конденсатора С2, реле Р1 и конденсатора С1; первый вывод резистора R1 подключен к плечу антенны-датчика А1 и к концу обмотки W1 трансформатора Tp1, к началу обмотки W1 подключен ВЧ-генератор, а также первый вывод резистора R1 подключен к первому выводу R2, второй вывод резистора R1 подключен к первому выводу резистора R3, средний вывод резистора R3 подключен к общему проводу, второй вывод резистора R3 подключен к первому выводу резистора R4, второй вывод резистора R4 подключен к плечу антенны-датчика А2 и к началу обмотки W2 трансформатора Tp1, конец обмотки W2 подключен ВЧ-генератор, а также второй вывод резистора R4 подключен ко второму выводу резистора R2, средний вывод резистора R2 подключен к первому выводу конденсатора С2, второй вывод конденсатора С2 подключен к общему проводу, один из выводов обмотки W3 трансформатора Tp1 подключен к общему проводу, второй вывод обмотки W3 подключен к первому выводу резистора R5, средний вывод которого подключен к входу детектора, второй вывод резистора R5 подключен к первому выводу резистора R6, второй вывод резистора R6 подключен к общему проводу, один из выводов реле Р1 подключен к общему проводу, второй вывод подключен к площадке 1 разъема Ш1, контакт (1) реле Р1 подключен к началу вывода резистора R1, R2 и к концу обмотки W1 трансформатора Tp1, контакт (2) реле Р1 подключен к первому выводу С1, второй вывод конденсатора C1 подключен к общему проводу.