Устройство для тревожной сигнализации емкостного типа Советский патент 1980 года по МПК G08B13/26 

Изобретение относится к .техничес|ким средствах охраны, например к устройствам тревожной сигнализации с применением наружных антенн. Известно устройство для тревожной сигнализации емкостного типа, содержащее автогенератор с трансформаторной связью, индуктивно связанный с антеннами и через последовательно соединенные усилитель переменного тока, детектор и усилитель постоянного тока - с входом исполнительного блока, последовательно соединенную интегр ирующую КС-цепь и регулирующий транзистор, соединенный с автогенератором, причем вход КС-цепи соединен с выходом усилителя 1J. Это устройство защищено в основном от помех, медленно меняющихся во времени, вызванных изменениями погодно-климатических условий, и не защищено от помех, сравнительно быс ро меняющихся во времени (электрических, индустриальных и радиопомех Наиболее близким техническим решением к данному является устройств тревожной сигнализации емкостного типа, содержащее блок дистанционног контроля чувствительности и диффере и,иальный трансформатор, первые и вторые входы которых соединены с емкостными антеннами, генератор высокой частоты соединен с третьим входом дифференциального трансформатора и через выпрямитель - с первым входом временного селектора, выход дифференциального трансформатора через усилитель соединен с входом детектора, выход усилителя постоянного тока соединен со вторым входом временного селектора, выход которого соединен с исполнительным блоком,, коргорый соединен с блоком дистанционного контроля 2. В известном устройстве изменение емкости антенн, вызванное подходом нарушителя или изменением погодноклиматических условий, преобразуется измерительной схемой в соответствующий сигнал разбаланса. Далее сигнал поступает на фильтр радиопомех, в котором ослабляется сигнал радиопомех, а полезный сигнал получает необходимый фазовый сдвиг. Затем сигнал раз-баланса, пройдя усилитель высокой частоты, поступает на фазовый детектор, на выходе которого выделяется постоянная составляющая, обусловленная изменением емкости антенн. После детектирования сигнал поступает на фильтр верхних частот, усиливается усилителем постоянного тока и поступает на временной селек тор, который формирует сигнал трево ги. Однако данное устройство работае недостаточно надежно из-за нестабил ности амплитуды выходного сигнала, получающегося в результате амплитуд ной модуляции сигнала разбаланса из мерительного моста колебаниями высо кочастотного генератора и последующей демодуляции. Целью настоящего изобретения является повышение надежности устройства для тревожной сигнализации емкостного типа путем улучшения его помехозащищенности как от медленно Меняющихся во времени помех, вызываемых изменениями погодно-климатических условий, так и от быстро м€; няющихся - электрических, индустризшьных и радиопомех. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены модулятор частоты и анализатор частоты. Детектор через последовательно соединенные модулятор частоты и анализатор частоты соединен с усилителем постоянного тока. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг, 1 представлена структурная схема устройства для тревожной сигнализации; на фиг, 2 - структурная схема анализатора частоты; на фиг, 3 - амплитудно-частотные характеристики фильтро анализатора частоты и на фиг, 4 временные диаграммы сигнала на выхо де модулятора частоты. Устройство содержит генератор 1 высокой частоты, дифференциальн1ьай трансформатор -2 с двумя емкостныр/м антеннами 3 и 4, включенными в плеч первичной обмотки сравнения, усилитель 5 высокой частоты, вход которо соединен с выходом дифференциальног трансформатора 2, детектор б, модул тор 7 частоты, анализатор 8 частоты усилитель 9 постоянного тока, време ной селектор 10, выпрямитель 11, ис полнительный блок 12, блок 13 ; jiста ционного контроля чувтсвительности и стабилизатор 14напряжения. В структурную схему анализатора частоты (фиг.2) входят два непрерыв ных фильтра 15 и 16, реализующк;х со ответственно передаточные функции; - Т W,(p) W irfc где Т - постоянная времени, р - опе ратор Лапласа. Фильтры 15 и 16 соед нены с двухполупериодными выпрям:ите лями 17 и 18, Устройство для тревожной сигнали зации емкостного типа работает следующим образом. Напряжение генератора 1 подводится к измерительной схеме, состоящей из дифференциального трансформатора 2, блока 13 дистанционного контроля чувствительности и емкостных антенн 3 и 4. Измерительная схема настраивается так, что в исходном состоянии на ее выходе существует сигнал, изменяющийся с частотойпитающего напряжения генератора 1. Этот сигнал через усилитель 5 высокой частоты и детектор 6 поступает на вход модулятора 7, осуществляющего частотную модуляцию сигнала с эталонной частотой fg (фиг.4,а), С выхода модулятора 7 модулированный по частоте 3 сигнал поступает на вход анализатора 8 частоты, фильтры 15 и 16 которого настраиваются таким образом, что пропускают только частоты полезного сигнала, вырабатываемого при приближении нарушителя, и не пропускают частоты сигналов, вызванных как медленно, так и быстро меняюищмися во времени помехами. В этом случае сигнал на выходе анализатора 8 частоты настроенного на частоту ta будет отсутствовать, так как , следовательно и сигнал тревоги равен нулю. При подходе нарушителя изменяется емкость антенн 3 и 4, тем самым изменяется амплитуда сигнала на выходе измерительной схемы. Усиленный усилителем 5 высокой частоты этот сигнал поступает на детектор 6, с которого огибающая сигнала подается на вход модулятора 7 частоты, осуществляющего частотную модуляцию огибающей полезного сигнала, амплитуда которого постоянна, а частотаf пропорциональна амплитуде огибающей полезного сигнала, Промодулированный по частоте сигнал с f 4. f 3 или f f (фиг.4,б и в) в зависимости от знака разбаланса j f с выхода модулятора 7 поступает на анализатор 8 частоты, который определяет отклонение частоты f сигнала, вызванного воздействием нару1л ителя, от исходного сигнала частотой fg . На выходе анализатора 8 частоты появляется сигнал , где К - коэффициент пропорциональности. Этот сигнал через усилитель 9 поступает на временной селектор 10 и далее на исполнительный блок 12. При контроле устройства блоком 13 дистанционного контроля определяется чувствительность устройства путем имитации изменения емкости антенн 3 и 4 сигналом с исполнительного блока 12, На временной селектор 10от генератора 1 через выпрямитель 11подается выпpяIvшeннoe напряжение. Появляющиеся сигналы на выходе измерительной схемы, вызванные различного -рода помехами, медленно и быстро меняющимися во времени с частотами f„ f и f| f J (фиг.З), анализатором 8 частоты не пропускаются, в результате чего ложные срабатывания устройства, вызванные погодноклиматическими изменениями, электрическими, индустриальными и радиопомехами отсутствуют. Устройство питается от стабилизатора 14 напряжения.

Таким образом, использование в устройстве для тревожной сигнализации емкостного типа модулятора частоты, формирующего сигнал, нечувствительный к нестабильности его амплитуды, и анализатора частоты, пропускающего только полезный сигнал, существенно улучшает помехозащищенность устройства и повышает его надежность. Кроме того существенно улучшена добротность фильтров анализатора частоты за счет высокой частоты полезного сигнала, что также повышает надежность устройства.

Формула изобретения

Устройство для тревожной сигнализации емкостного типа, содержащее блок дистанционного контроля чувствитальности и дифференциальный трансформатор, первые и вторыевходы которых соединены с емкостными антеннами, генератор высокой частоты соединен с третьим входом дифференциального трансформатора и через выпрямитель - с первым входом временного селектора, выход дифференциального трансформатора через усилитель соединен с входом детектора, выход усилителя псстоянного тока соединен со вторым входом временного селектора, выход которого соединен с исполнительным блоком, который соединён с блоком дистанционного контроля, отличающееся тем, что, с

S целью повышения надежности устройства, в него введены модулятор частоты и анализатор частоты, детектор через последовательно соединенные модулятор частоты и анализатор частоты сооединен с усилителем постоянного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №376795, кл. G 08 В 13/26, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР №270539, кл. G 08 В 13/26, 1969.

Pui.1

DS,iacmb полезного сигна/ia

f 3 г / Фиг 5

а

/л хч x x

y vx t