Устройство для тревожной сигнализацииЕМКОСТНОгО ТипА Советский патент 1981 года по МПК G08B13/26 

(54) УСТРОЙСТЕЮ ДЛЯ ТРЕВОЖНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ЕМКОСТНОГО ТИПА 380 получает необходимый фазовый сдвиг. При этом на фазовом детекторе выделяется его емкостная составляющая, представляющая собой полезный сигнал. С фазового детектора сигнал поступает на фильтр верхних частот и проходит его, если кру тизна фронта изменения сигнала соответствует скорости движения нарушителя при входе его в зону действия антенн, или гасится, если крутизна фронта меньше, чем может быть обусловлено медленным изменением полезного сигнала за счет изменения активной проводимости антенны С выхода фильтра верхних частот сигнал, усиленный усилителем постоянного тока, при достижении заданной величины поступает во временной селектор через его пороговое устройство и если его длительность соизмерима с минимально возможным временем вход нарушителя в зону действия антенны, устройство формирует сигнал тревоги. Работа данного устройства недостаточно надежна, так как для выделения и усиления полезного сигнала в нем установле- ны специальные элементы (фазовращатель фазовый детектор, фильтр верхних частот, усилитель постоянного тока). Это ус ложняет конструкцию и снижает надежность Кроме того, фазовый детектор изменяет чувствительность устройства при изменении активной проводимости антенн. Целью изобретения является повь(шени надежности устройства путем упрощения его конструкции. Поставленная цель достигается тем, что в него введен второй выпрямитель. Выход усилителя через второй выпрямитель соединен со вторым, входом временного селектора, а в LC -цепи отношение емкостного сопротивления к индуктивному равно двум, Исключение части элементов из извес ного устройства возможно если измерени производится не обоими плечами дифферен циального .трансформатора, а одним, т,е, последовательной ЦС -«епью. В этом слу чае при изменении активной проводимости антенны сигнал на выходе измерительного устройства изменяется только по фазе, оставаясь постоянным по ампли- 50

туде, и изменяется по амплитуде только при изменении емкостного сопротивления, т,е, при подходе нарушителя к антенне. Это утверждение справедливо, так как отношение в плече моста равно двум,

При дифференциальном включении, как это сделано в прототипе, такое преимущество цепи теряется, так как сложение

это соотношение обязательно, в противном случае устройство неработоспособно. При изменении сопротивления изоляции от с до О (фаза сигнала изменяется от 55 О до 180°) чувствительность предложенного измерительного устройства изменится от максимума до минимума (от Q до О) по закону Итак, при изменедвух сигналов с равной амплитудой, но имеющих сдвиг по фазе, дает на выходе изменение как по фазе так и по амплитуде, а это вЬдет к ложным сигналам. Объясняется это тем, что в реальных условиях добиться равномерного изменения соротивления изоляции в обоих плечах моста нельзя (условия эксплуатации, неидентичность в конструкции антенн и т.д.), оэтому дифференциальное включение в 3joM случае должного эффекта не дает, а лишь способствует формированию ложных сигналов. Итак, согласно изложенному, при больших активных потерях измерения емкости целесообразно вести не трансформаторным мостом, а его половиной, т.е. UC -цепью, в которой -г 2 2. При измерении емкости не трансформаторным мостом, в его половиной, как это предложено, надобность в фазовом детекторе фазовращателе, фильтре верхних частот и усилителя постоянного тока отпадает. Действительно, в предложенном устройстве сигнал, вызванный изменением емкости (изменением ампли- туды сигнала), снимается непосредственно с измерительного устройства и какойлибо дополнительной обработки не требует. Итак, согласно изложенному, при измерении изменения емкости LC - цепью, упрощается конструкция всего устройства тревожной сигнализации. Такое упрощение устройства повышает его чувствительность при уменьшении сопротивления изоляции антенна-земля . Так, чувствительность трансформаторного измерительного моста при сопротивлении изоляции, шунтирующей емкость, равной со, равна Q - добротности обмотки трансформатора. При этом в плечах моста соблюдается соотношение XQ/XI 2. Если учесть что чувствительность моста определяется по одному плечу, то как в прототипе, так и в предложенном устройстве чувствительность при 1 со будет максимальна и рав- на Q, Следует иметь в виду, что соотношение XC/XL трансформаторной мостовой цепи желательно для получения максимальной чувствительности, но не обязательно для обеспечения его работоспособности. В предложенном устройстве НИИ сопротивления изоляции чувствительность предложенного устройства 5 опре деляется по формуле 5 --Q ° :э, ч Что касается прототипа, го -имекадийся в его составе фазовый детектор, выхо ное напряжение и5Ь(Х которого изменяется по закону Utt,,y-2Uft Co f , будет име чувствительность, S определяемую по формуле: ,4. Если учесть, что в данном случае CoS , то при иэменевди h от О до ео в прототипе чувствительность равна ну лю, а в предложеннсш устройстве О,5 Q. Итак, измерение изменения емкости одним плечом моста при собшоаении соотношения X (/X,-2 упрощает схему устройства, повышает его чувствительность и в целом повышает нвдежност его работы. На чертеже представлева структурввя схема предлагаемого ус1ройства. Устройство содержит генератор 1, питающий поспедовательную LC 2, в которой является чувствительный элемент устройства емкость-антенна 3. Последовательная LC 2 имеет tpeHC.,. форматорную связь с фильтром 4 сигнала f . помех, сигнал с которого поступает на усилитель 5 высокой частоты. Снгдая с ,5 усилителя 5 через выпрямитель 6 постуff- ri пает на вход. BpeMeHHi o селектора 7, По другому входу временной селектор 7 соединен через выпрямитель 8 со вторым выходом генератора 1. Временной сепехтор 7 управляет исполнительным блоком . п 9, который соединен с блоком 1О дйстан о ционного контроля чувствительности. Вся схема питается от стабилизатора иапря- жения 11. При изменении емкостного сопротивления антенны 3, т.е. при подходе иаруши теля к антенне 3, изменится амплитуда тока, протекающего через индуктивность. Устройство работает следукяцим обра- зам. . Напряжение генератора 1 подводится к последовательной Ю -цепи 2. Сигнап с индуктивности LC -иепи 2 поступает на вход фильтра 4, а с него на вход усилителя 5, а с выхода усилителя 5 - на вход выпрямителя 6. На выходе выпрямителя 6 (в исходном положении) величина напряжения постоянна, так как выпрямитель 6 не реагирует на фазу входнснго сигнала, т.е. на изменение активной про- 8 806 водимс«ти антенн. При пооходе нарушителя к антенне 3 сигнап снимаемый с индуктивности 1.С -вепи 2, возрастает, при этом увеличивается и величина сигна- ла на выходе вьшрямнтеля. При достижении сигнала на выходе выпрямителя 6 величины заданной порогом срабатывания временного селектора 7, временной селектор 7 срабатывает, обеспечивая формированне сигнала тревоги. П{ж поступлении сигнала с исполнительного блока 9 на блок 10 происходит искусственное изм&нение емкости LC -цепи 2. По ответному сигналу определяют чувствительность уст- ройства. От генератора 1 на временной селектор 7 через выпрямитель 8 подается нвпряжеаие. Пропадание этого напряжение обес вчивает формирование времен шм сепектс юм 7 сигнала тревоГн. Таквм образом в предложенном уст- I ройстве с измерительным элементом в виде лосяедоватепьной Lt - цепи упрощена схема, повышена ее нааежность и умень- шено вляяяие изменения активной проводимоств антеюсы на чувствительность устройстве. Формула изобретения Устройство для тревожной сигнализа„.,„ «...„-«.,„.,„ ,„ «ИИ емкостного типа, содержащее генеоапп %г, i«ir лt- «щ , п п ратор, первый выход которого соединен ., tf ,,,„ «v, с lA -цепью, образованный индуктивнос „ , « Т,ж Ь обмотки трансформатора и емкостью «.«««и.., i f .1« wiTeaiaa, uC -цень индуктивно связана с , „ fesbtpc сигнала помехи, который соедииен с усвпителем, второй выход генератора через выпрями1 ель соединен с первым atoQoM временного селектора, выход кото- соединен с исполнительным блоком, .„,.., ., соединен с блоком дистанционно, ,„.„ „ „. ., , го ксттроля, который связан с LC-uenbio.o огплчающееся тем, что, с цепью вовышеняя надежжюти устройства, в еге введен второй выпрямитель, вькод усияетеш, через второй выпрямитель соеаятк со вторым вхслом временного селекора, а в liC -цепи отношение емкостного соаротнвлевия к индуктивному равно двум. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Автс ское свиаетельство СССР 376795, кл. G О8 В 13/26, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР 27О539, кя. G О8 В 13/26, 1970 прототип). 3.Шебес М. Р. Теория линейных электрических цепей в упражнениях и задачах, М., Высшая шкопз, 1973, . 119, рис. 3.32.