Устройство тревожной сигнализации емкостного типа

 

Изобретение относится к устройствам тревожной сигнализации и может быть использовано для сигнализации о краже, взломе жилых помещений, промышленных объектов и т. п. Технический результат изобретения - повышение надежности устройства. Устройство тревожной сигнализации емкостного типа содержит чувствительный элемент 1, генератор 2 и последовательно соединенные детектор 4, пороговый блок 5 и блок 6 сигнализации, соединенные между собой функционально. Новым является введение в устройство блока задержки 3, вход которого подключен к выходу генератора 2, а выход - ко входу детектора 4 и выходу генератора 2. 1 ил.

Изобретение относится к сигнальным устройствам, срабатывающим при появлении посторонних лиц, и может быть использовано для охраны различных объектов.

Известны устройства тревожной сигнализации емкостного типа, содержащие генератор, мост переменного тока, в плечи которого включен чувствительный элемент, усилитель переменного тока, детектор, усилитель постоянного тока, пороговое устройство, блок сигнализации, а также регулирующий элемент [1, 2] Недостатком известных устройств является относительно невысокая надежность их работы, связанная с разбалансировкой моста переменного тока в процессе эксплуатации под воздействием различных дестабилизирующих факторов: температуры, влажности, неточности начальной настройки, разброса начальной емкости чувствительного элемента при его установке на охраняемом объекте, старения электрорадиоэлементов схемы, запыления и т. д.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство тревожной сигнализации емкостного типа [2] содержащее чувствительный элемент, генератор, последовательно соединенные детектор, пороговое устройство, устройство сигнализации.

В известном устройстве изменение емкости чувствительного элемента, вызванное приближением нарушителя к охраняемому объекту, приводит к разбалансу моста переменного тока и к появлению на его выходе переменного напряжения частоты генератора, которое поступает на вход детектора. На выходе детектора появляется изменяющееся напряжение, которое предварительно усиливается усилителем постоянного тока. С выхода усилителя постоянного тока напряжение, обусловленное разбалансом моста, подается на пороговое устройство, которое при превышении сигналом разбаланса порогового уровня включает блок сигнализации. Изменение емкости чувствительного элемента, вызванное дестабилизирующими факторами, фиксируется интегратором, постоянная времени которого выбрана значительно больше постоянной времени всего тракта прохождения полезного сигнала. Через регулирующий элемент сигнал разбаланса моста, обусловленный дестабилизирующими факторами, воздействует на генератор, уменьшая на его выходе колебательное напряжение, что, в свою очередь, приводит к уменьшению сигнала разбаланса. Таким образом, в результате автоподстройки на выходе детектора при воздействии дестабилизирующих факторов поддерживается некоторый постоянный уровень напряжения, не превышающий порога срабатывания. Для надежной работы устройства необходимо, чтобы уровень постоянного напряжения при воздействии дестабилизирующих факторов оставался бы существенно ниже порога срабатывания устройства. Для этого необходимо, чтобы коэффициент автоподстройки был достаточно большим. Но увеличение коэффициента автоподстройки делает работу устройства неустойчивой, снижает надежность устройства.

Задача изобретения повышение помехозащищенности устройства тревожной сигнализации емкостного типа от воздействия дестабилизирующих факторов.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройство тревожной сигнализации емкостного типа, содержащее чувствительный элемент, генератор, последовательно соединенные пороговый блок и блок сигнализации, введен блок задержки сигнала, вход которого подключен к выходу генератора, а выход к входу детектора и выходу генератора, чувствительный элемент подключен к управляющему входу генератора. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию "новизна".

Изобретательский уровень устройства подтверждается тем, что предложено нетрадиционное решение задачи, а именно исключение влияния дестабилизирующих воздействий в условиях эксплуатации путем введения в устройство блока задержки сигнала.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства тревожной сигнализации емкостного типа. Оно содержит чувствительный элемент 1, генератор 2, блок задержки 3 сигнала, детектор 4, пороговое устройство 5, сигнальное устройство 6.

Устройство работает следующим образом.

При приближении нарушителя к охраняемому объекту емкость чувствительного элемента 1, который включен в задающий контур генератора 2, изменяется. Изменение емкости чувствительного элемента 1 вызывает изменение частоты генератора 2. Напряжение изменяющейся частоты f_t с выхода генератора 2 подается одновременно на вход детектора и на вход блока задержки 3 сигнала, создающего задержку сигнала на время τ. На выходе блока задержки 3 будет напряжение с частотой f_(t-τ), которую имел генератор в момент времени t-τ. В качестве блока задержки 3 может быть использована, например, ультразвуковая линия задержки. Таким образом, между напряжением с частотой f_t и с частотой f_t-τпри приближении постороннего лица к охраняемому объекту разность фаз будет непрерывно изменяться. Суммарное высокочастотное напряжение, поступающее на вход детектора 4, будет иметь огибающую лежащую в области инфранизких частот, соответствующую текущей разности фаз. На избирательной нагрузке детектора 4, представляющей собой, например, полосовой фильтр инфранизких частот, выделяется медленно изменяющееся напряжение, соответствующее текущей разности фаз высокочастотных напряжений. При достижении на выходе детектора 4 некоторого порогового уровня напряжения, превышающего порог срабатывания порогового блока 5, с его выхода на вход блока сигнализации 6 поступает электрический сигнал на срабатывание блока сигнализации 6.

Воздействие различных дестабилизирующих факторов: температуры, влажности, неточности настройки, разброса начальной емкости чувствительного элемента 1 при его установке на охраняемом объекте, сравнения электрорадиоэлементов схемы и т. д. процесс медленный, квазистационарный, как, например, воздействие температуры или старения, либо разброса начальной емкости чувствительного элемента 1, который имеет место при установке устройства на охраняемый объект. Воздействие этих факторов приводит к появлению на выходе детектора 4 некоторого постоянного напряжения неопределенной величины. Таким образом, указанные дестабилизирующие воздействия создают сигнал помехи, который лежит далеко за пределами спектра сигнала тревоги, поэтому надежно подавляется полосовым фильтром инфранизких частот на нагрузке детектора 4. Поскольку ширина полосы фильтра, соответствующая спектру сигнала, может не превышать десятка герц, практически включается воздействие какой-либо помехи, нарушающей работу устройства, что повышает надежность работы устройства.

Таким образом, в предлагаемом устройстве тревожной сигнализации емкостного типа введение блока задержки 3 сигнала, вход которого подключен к выходу генератора, а выход к входу детектора 4 и выходу генератора 2, чувствительный элемент 1 подключен к управляющему входу генератора, позволило повысить надежность работы устройства в условиях воздействия дестабилизирующих факторов: температуры, влажности, неточности настройки, разброса начальной емкости чувствительного элемента при его установке на охраняемый объект, старения электрорадиоэлементов и т. д.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ТРЕВОЖНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ЕМКОСТНОГО ТИПА, содержащее чувствительный элемент, подключенный к управляющему входу генератора, и последовательно соединенные детектор, пороговый блок и блок сигнализации, отличающееся тем, что в него введен блок задержки, причем выход генератора подключен к входу детектора и входу блока задержки, выход которого соединен с входом детектора.

РИСУНКИ

Рисунок 1