Стабилизированное емкостное устройство для охранной сигнализации

Авторы патента:

G08B13/26 - срабатывающие при изменении емкости или индуктивности цепи, вызванной приближением или вторжением нарушителя

Владельцы патента RU 2395845:

Соломеин Владислав Петрович (RU)

Использование: в области охранной сигнализации. Технический результат заключается в повышении надежности и улучшении технических характеристик устройства. Устройство для охранной сигнализации содержит последовательно соединенные: стабилизированный формирователь сигнала срабатывания, детектор, усилитель сигнала, пороговое устройство и исполнительный механизм, а также установленный на входе стабилизированного формирователя сигнала срабатывания входной LC-контур высокой добротности и схему стабилизации и автоматической настройки входного LC-контура высокой добротности, содержащую узел компенсации и управляющий его работой узел управления, при этом узел компенсации включает в себя элементы с электрически управляемой емкостью, которая через конденсатор связи вносится во входной LC-контур высокой добротности для его настройки и поддержания в заданных пределах его рабочего режима, вход узла компенсации соединен с выходом узла управления, на вход которого через детектор поступает управляющий сигнал с выхода формирователя сигнала срабатывания для осуществления управления узлом компенсации. 1 ил.

Изобретение относится к техническим средствам охранной сигнализации, а именно к электронным устройствам формирования сигналов тревожного извещения при приближении посторонних к охраняемому рубежу.

Известно устройство сигнализации с формированием сигнала срабатывания во входном LC-контуре: «Устройство емкостного типа для охранной сигнализации», которое разработано в 2007 г., и зарегистрировано в 2008 г. в качестве Полезной модели, №патента 79348 (позднее, через патентного поверенного была подана новая заявка с просьбой зарегистрировать данное емкостное устройство в качестве изобретения вместо полезной модели).

Это устройство имеет повышенную чувствительность и помехозащищенность, но устойчивость к температурным и погодно-климатическим воздействиям у нее ограничена: сигнал срабатывания в данном устройстве формируется во входном LC-контуре, который установлен в частично расстроенное состояние по отношению к поступающему на него ВЧ-сигналу с генератора. Этот сигнал создает на LC-контуре рабочее ВЧ-напряжение, которое должно находиться в пределах 0,4…0,9 от максимального уровня (когда контур в состоянии резонанса). У находящегося в рабочем состоянии LC-контура амплитуда ВЧ-напряжения сильно зависит от емкости контура и емкости антенны-датчика (благодаря резонансному явлению в цепи генератор-LC-контур), что обеспечивает высокую чувствительность устройства. При этом LC-контур сохраняет свои селективные свойства и подавляет поступающие с антенны-датчика электромагнитные воздействия - радиопомехи и наводки, что обеспечивает высокую помехоустойчивость конструкции. Однако находящийся в состоянии неполного резонанса LC-контур при температурных колебаниях имеет пониженную стабильность работы, а именно: нестабильный уровень рабочего ВЧ-напряжения - из-за сильной зависимости своего сопротивления на рабочей частоте от своей емкости и от емкости антенны-датчика, которая колеблется во время погодно-климатических изменений.

Например, сезонные изменения температуры оказывают воздействия на геометрические размеры антенны-датчика, изменяя ее емкость. Аналогичные воздействия на антенну оказывают и изменения влажности и налипание на нее мокрого снега.

Изменения емкости антенны-датчика и LC-контура приводят к значительному изменению сопротивления LC-контура в цепи и, как следствие, к дрейфу рабочего ВЧ-напряжения на выходе формирователя сигнала, что понижает надежность работы устройства и вынуждает подключать антенну к LC-контуру через конденсатор малой емкости, что снижает чувствительность конструкции.

Предложенное к рассмотрению изобретение состоит в следующем: в емкостное устройство введена Схема стабилизации и автоматической настройки входного LC-контура 5, содержащяя последовательно соединенные Узел компенсации 6 и Узел

управления 7. Это позволило устранить дрейф рабочего ВЧ-напряжения контура и, кроме того, обеспечило возможность использовать на входе емкостного устройства «Контур высокой добротности»- разновидность LC-контура, в котором для повышения добротности и снижения потерь и шумов витки катушки из посеребренного провода установлены на стойках и не соприкасаются с каркасом, а конденсатор имеет воздушный диэлектрик. Это значительно улучшает селективность контура и повышает помехоустойчивость и чувствительность емкостного устройства.

Достигнутый технический результат использования предложенного изобретения

1. Повышение надежности и устойчивости к помехам и погодно-климатическим воздействиям.

2. Повышение чувствительности.

3. Создание новых эксплуатационных возможностей: для охранного устройства становится ненужной настройка при установке его на объекте, это позволяет приобретать и устанавливать охранное устройство самим покупателем, без вызова специалиста, что дает возможность массового использования данной конструкции.

4. Упрощается налаживание емкостного устройства: отпадает необходимость подбора Т.К.Е. конденсатора входного LC-контура.

Схема стабилизации и настройки входного контура обеспечивает настройку и стабилизацию работы Формирователя сигнала срабатывания 1 путем управляемого введения в его входной LC-контур компенсирующей емкости, формирующейся в Узле компенсации, на вход которого поступает управляющее напряжение с выхода Узла управления.

Узел компенсации, содержащий элементы с электронно-управляемой емкостью (варикапы VD1, VD2); фильтр импульсных помех Rф1, Rф1, Сф и резистор питания для VD1:Rп (типовая схема) через конденсатор связи Сcв - вводит во входной LC-контур компенсирующую емкость для стабилизации работы контура и поддержания в заданных пределах его рабочего ВЧ-напряжения.

На вход Узла компенсации поступает управляющее напряжение для питания варикапов с выхода Формирователя управляющего напряжения, входящего в состав Узла управления, на вход которого, через Детектор 2 термостабильного типа, и Фильтр нижних частот поступает сигнал от входного LC-контура. Если под влиянием температурных или иных климатических воздействий изменится уровень ВЧ-напряжения на LC-контуре, то соответственно изменится и потенциал на входе Узла управления и далее на входе Формирователя управляющего напряжения, вызывая изменение напряжения питания варикапов Узла компенсации, которые соединены емкостной связью с входным LC-контуром, изменяя его емкость и восстанавливая первоначальный (рабочий) уровень ВЧ-напряжения на LC-контуре.

Для того чтобы процесс стабилизации LC-контура не влиял на амплитуду сигнала срабатывания, идущего с антенны-датчика, в Узел управления включен Фильтр нижних частот, пропускающий только медленно изменяющие свою амплитуду сигналы климатических воздействий.

Для того чтобы емкостное устройство не нуждалось в настройке при установке его на охраняемом объекте в Узел управления введена Схема автоматической настройки, выход которой соединен со входом Узла компенсации, а вход - с выходом Детектора 2 Узла формирователя сигнала 1. Схема приводится в действие при каждом включении (подаче напряжения питания) на емкостное устройство и подает на вход Узла компенсации плавно изменяющийся - убывающий или нарастающий - уровень питающего напряжения на варикапы VD1 и VD2 для настройки входного LC-контура. Напряжение настройки подается до тех пор, пока ВЧ-напряжение на LC-контуре не достигнет рабочего уровня, величина которого зависит от места установки устройства, от конкретных условий его работы. После этого Схема автоматической настройки отключается, а рабочее ВЧ-напряжение LC-контура поддерживается на заданном уровне схемой Формирователя управляющего напряжения после получения им соответствующей команды от Схемы автоматической настройки перед ее отключением.

С выхода Формирователя сигнала срабатывания 1 сигнал поступает на Детектор 2; затем на Усилитель сигнала 3; далее на Пороговое устройство 4 и затем на исполнительный механизм.

Детектор - экономичный, термостабильного типа - на полевом транзисторе, работающем на нелинейном участке характеристики - на малом токе стока.

Усилитель сигнала - полосовой, инфранизкочастотный, термостабильный и экономичный - выполнен на инверторах КМОП, работающих в линейном режиме при напряжении питания 3 V.

Пороговое устройство - термостабильное и экономичное - на элементах КМОП, его входной элемент находится в одном корпусе микросхемы с Усилителем сигнала.

Конструкция емкостного устройства не содержит дорогостоящих деталей и позволяет использовать обычные логические микросхемы типа К561ЛА7 или их зарубежные аналоги с высоким усилением в линейном режиме работы.

Стабилизированное емкостное устройство для охранной сигнализации, содержащее последовательно соединенные: стабилизированный формирователь сигнала срабатывания, детектор, усилитель сигнала, пороговое устройство и исполнительный механизм, отличающееся тем, что в него введены установленный на входе стабилизированного формирователя сигнала срабатывания входной LC-контур высокой добротности и схема стабилизации и автоматической настройки входного LC-контура высокой добротности, содержащая узел компенсации и управляющий его работой узел управления, при этом узел компенсации включает в себя элементы с электрически управляемой емкостью, которая через конденсатор связи вносится во входной LC-контур высокой добротности для его настройки и поддержания в заданных пределах его рабочего режима, вход узла компенсации соединен с выходом узла управления, на вход которого через детектор поступает управляющий сигнал с выхода формирователя сигнала срабатывания для осуществления управления узлом компенсации.

Изобретение относится к техническим средствам охраны и может использоваться для охраны различных предметов и периметров протяженных участков местности. .

Устройство для охранной сигнализации емкостного типа // 2334276

Изобретение относится к устройствам для охранной сигнализации емкостного типа. .

Устройство для охранной сигнализации индуктивного типа // 2334275

Изобретение относится к индуктивным периметровым устройствам охранной сигнализации, предназначенным для работы с сигнализационными заграждениями (СЗ), используемыми в качестве механической преграды и одновременно в качестве чувствительного элемента с прибором, реагирующим на изменение индуктивности между соседними металлическими элементами СЗ.

Устройство обнаружения и классификации металлических предметов // 2331113

Изобретение относится к техническим средствам контроля в службах безопасности, а также к производственно-технологическому контролю различного назначения. .

Устройство обнаружения металлических предметов // 2321069

Изобретение относится к средствам контроля служб безопасности различного профиля. .

Емкостная адаптивная охранная система // 2297671

Изобретение относится к устройствам тревожной сигнализации и может быть использовано для охраны протяженных участков местности, оконных и дверных проемов зданий, а также сейфов и других предметов с применением в качестве чувствительного элемента любого проводящего тела.

Система емкостного датчика (варианты) // 2286603

Изобретение относится к системам автоматического управления. .

Емкостной преобразователь для систем охранной сигнализации // 2284578

Изобретение относится к охранной сигнализации и может быть использовано при построении систем охраны протяженных участков местности, периметров объектов. .

Способ охраны контролируемого предмета и устройство для его осуществления // 2281558

Изобретение относится к техническим средствам охраны, а именно к функционированию емкостных устройств охранной сигнализации при нарушении положения контролируемого предмета (в широких диапазонах веса и габаритов), например музейного экспоната или любого другого предмета.

Емкостное устройство для охранной сигнализации // 2277263

Изобретение относится к охранной сигнализации, а именно к устройствам для сигнализации о несанкционированном пересечении человеком блокируемого рубежа, и может быть использовано при разработке устройств для блокирования участков замкнутого рубежа охраны или периметра объекта.

Устройство тревожного извещения и чувствительный элемент // 2437156

Изобретение относится к техническим средствам охраны и может использоваться для охраны различных предметов и протяженных участков местности

Способ защиты от краж и устройство для его осуществления // 2453926

Изобретение относится к сигнализациям для защиты от краж, а именно к сигнализациям, оповещающим о краже из магазина товаров, оснащенных специальными бирками

Устройство для контроля доступа, а также устройство для записи-считывания // 2464641

Устройство детектирования объектов для механического транспортного средства // 2477837

Телемеханическая система "лилана-вия" и сигнализационное заграждение с извещателем в.и. яцкова // 2491646

Изобретение относится к телемеханике и к техническим средствам охраны, в частности к системам управления и контроля для объектов, расположенных на контролируемых пунктах (КП) вдоль двухпроводной линии связи (ЛС) на большие расстояния

Датчик для обнаружения проводящих тел // 2498355

Изобретение относится к емкостному обнаружению проводящих объектов. Сущность: датчик (100) для емкостного обнаружения присутствия проводящих объектов (BOD1) содержит первый сигнальный электрод (10a), второй сигнальный электрод (10b) и структуру (20) базового электрода. Расстояние (s3) между первым сигнальным электродом (10a) и вторым сигнальным электродом (10b) меньше или равно 0,2 ширины (s1) упомянутого первого сигнального электрода (10a). По меньшей мере часть структуры (20) базового электрода находится между первым сигнальным электродом (10a) и вторым сигнальным электродом (10b). Технический результат: повышение чувствительности, увеличение расстояния считывания, нечувствительность к ориентации объекта. 4 н.п. ф-лы, 17 ил.

Селективное емкостное устройство для охранной сигнализации // 2504013

Изобретение относится к техническим средствам охраны, а именно к электронным устройствам формирования сигнала тревожного извещения при приближении посторонних к охраняемому рубежу. Технический результат заключается в повышении чувствительности и надежности устройства. Технический результат достигается за счет устройства, которое содержит генератор (1), первый буферный усилитель (2), антенну-датчик (3), колебательный контур (4), второй буферный усилитель (5), полосовой фильтр (6), высокочастотный усилитель (7), детектор (8), низкочастотный усилитель (9), управляемый аттенюатор (10), пороговый блок (11), исполнительный блок (12), генератор постоянного напряжения (13), алгебраический сумматор (14), пиковый детектор (15). 2 ил.

Извещатель охранный // 2572689

Изобретение относится к техническим средствам охранной сигнализации. Извещатель охранный содержит четыре чувствительных элемента в виде отрезков кабеля и блок обработки сигналов, поступающих от чувствительных элементов, каждый из которых представляет собой отрезок кабеля длиной до 250 м, заканчивающийся оконечной муфтой, в которой расположен резистор 4,7 МОм, включенный в электрическую цепь между центральными жилами и экраном кабеля. Блок обработки содержит два модуля усиления значений низких частот, два модуля усиления значения высоких частот, два модуля питания смещения для усилителей, модуль преобразования питания и модуль принятия решений. Извещатель также снабжен блоком питания и связи, содержащим аккумулятор, радиомодем, зарядный контроллер и солнечный модуль. Выход чувствительного элемента соединен с модулем усиления значений низких частот или модулем усиления значения высоких частот, выходы которых соединены с модулем принятия решений, соединенным двунаправлено с радиомодемом. Входы модулей питания смещения для усилителей соединены с модулем преобразования питания, а их выходы соединены с модулями усиления значений низких частот и модулями усиления значения высоких частот. Технический результат - снижение энергопотребления и увеличение ресурса работы извещателя. 3 ил.

Способ распознавания объекта при его контакте с проволочным ограждением // 2639070

Изобретение относится к области технических средств охраны и может использоваться для охраны периметров объектов, протяженных участков местности с использованием в качестве чувствительного элемента линейной части электризуемого заграждения. Техническим результатом изобретения является определение потенциальной опасности нарушителя и принятие соответствующих мер по пресечению попытки нарушения охраняемого периметра (подача воздействующего импульса). Новым в способе распознавания объекта при его контакте с проволочным ограждением является 1) получение значений активного и реактивного сопротивлений осуществляется за счет подачи на проволочное ограждение зондирующих импульсов двух различных частот; 2) распознавание объекта по его электрическим характеристикам - активному и реактивному сопротивлениям; 3) фиксация и анализ действий объекта. 1 ил.

Емкостное устройство для охранной тревожной сигнализации // 2639734

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.