ЭЛЕКТРОННЫЙ ДАТЧИК ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

Полезная модель относится к технике охранной сигнализации, а именно к устройствам, реагирующим на изменение состояния контролируемого (охраняемого) объекта, и может быть применено для контроля блокировки дверей, окон, гаражных ворот, ячеек хранения, контейнеров различного назначения и других конструктивных элементов, открывание или смещение которых должно сопровождаться выдачей специального тревожного сигнала в месте срабатывания или/и на пульт централизованного наблюдения.
Известен ряд магнитоконтактных извещателей, выполненных на основе геркона, подключенного к линии сигнализации с размыканием линии (шлейфа) сигнализации при перемещении магнита относительно неподвижно установленного геркона.
Недостаток данных извещателей заключается в том, что основным элементом их конструкции является герметичный магнитный контакт (геркон), устанавливаемый в корпусе на неподвижной части охраняемого объекта в зоне действия магнита. Наличие подвижных контактных элементов ведет к их механическому износу, что снижает время работы и надежность охранной системы в целом.
Решением некоторых проблем, связанных с применением герконовых датчиков является их замена на электронные извещатели на основе датчика Холла. Из уровня техники известны бесконтактные электронные датчики охранной сигнализации на основе датчика Холла [Шатохин, Р.А. Охранная сигнализация с датчиком Холла / Р.А. Шатохин // Радиомир. - 2009. - №2. - с. 18-20], [Шатохин, Р.А. Использование интегральных датчиков Холла в охранных системах и системах ограниченного доступа / Р.А. Шатохин // Теоретические и практические аспекты технических наук. Сборник статей Международной научно-практической конференции. Уфа, 2014. - с. 123-128].
Наиболее близким аналогом заявляемого электронного датчика является датчик на основе элемента Холла ДХК-0,5А используемый в охранной сигнализации [Шатохин, Р.А. Охранная сигнализация с датчиком Холла / Р.А. Шатохин // Радиомир. - 2009. - №2. - с. 18-20].
Датчик охранной сигнализации содержит элемент Холла ДХК-0,5А, усилитель холловской разности потенциалов DA2.1 и компаратор на основе операционного усилителя DA2.2. На логических элементах DD1.1-DD1.4 выполнены таймеры, работа которых связана с эксплуатацией охранной сигнализации, непосредственного отношения к работе охранного датчика, данные модули не имеют.
Работает известный датчик следующим образом.
После закрытия двери и установки в режим охраны датчик Холла ДХК-0,5А находится в постоянном магнитном поле магнита, установленного на подвижной части охраняемого объекта. При этом на выходе элемента Холла ДХК-0,5А присутствует некоторое постоянное напряжение (холловская разность потенциалов), пропорциональное величине напряженности магнитного поля при данном взаимном положении элемента Холла ДХК-0,5А и постоянного магнита. Далее напряжение с выхода элемента Холла ДХК-0,5А поступает на операционный усилитель DA2.1 и затем усиленное напряжение поступает на вход компаратора DA1.2. На второй вход компаратора поступает опорное напряжение с резистивного делителя. Уровень опорного напряжения, при котором происходит переключение компаратора, регулируется переменным резистором. Этим переменным резистором производится настройка датчика при первичной его установке па охраняемый объект.
При установке в режим охраны элемент холла ДХК-0,5А находится в магнитном поле магнита, при этом на выходе компаратора (элемент DA2.2) логическая единица. При удалении магнита от элемента Холла ДХК-0,5А на выходе компаратора возникает низкий логический уровень, что соответствует переходу датчика в режим тревоги. Переход датчика в режим тревоги происходит только при уменьшении величины магнитного поля в области расположения элемента Холла ДХК-0,5А.
Недостатком указанного датчика является то, что данный датчик блокируется сильным сторонним магнитным полем. При создании сильного стороннего магнитного поля в области расположения элемента Холла ДХК-0,5А отсутствие относительно слабого магнитного поля, создаваемого штатным магнитом охранной системы, может не вызвать переключения сигнализации в режим тревоги.
В основу предлагаемого изобретения поставлена задача создания устройства датчика охранной сигнализации, лишенного недостатка, связанного с его блокировкой сильным сторонним магнитным полем.
Технический результат заключается в повышении надежности охранной системы из-за отсутствия возможности ее блокировки.
Результат достигается тем, что электронный датчик охранной сигнализации включает постоянный магнит, элемент Холла и компаратор, причем компаратор выполнен по двухпороговой схеме на основе резистивного делителя напряжения.
На рисунке изображена электрическая схема заявляемого двухпорогового электронного датчика охранной сигнализации.
Устройство содержит постоянный магнит 1, интегральный датчик Холла 2, подключенный к схеме двухпорогового компаратора, резисторов 3, 4, 5, 6, обеспечивающих работу компараторной схемы в заданном режиме, одиночных интегральных компараторов 7, 8 и резистора 9.
Устройство работает следующим образом.
После закрытия двери и установки в режим охраны датчик Холла 2 находится в постоянном магнитном поле магнита 1. При этом на выходе интегрального элемента Холла 2 присутствует некоторое постоянное напряжение, пропорциональное величине напряженности магнитного поля при данном взаимном положении датчика Холла 2 и постоянного магнита 1. При первичной установке датчика на охраняемый объект производится его настройка переменным резистором 6. Далее схема, на основе двухпорогового компаратора, отслеживает это напряжение и в случае его изменения, увеличения или уменьшения в заданных пределах происходит переключение компаратора, т.е. изменение выходного напряжения компаратора. Величина порога напряжения, при котором не происходит срабатывание охранного устройства, устанавливается резистором 5. Эта величина фактически является чувствительностью датчика к изменению величины напряженности магнитного поля, действующего на датчик Холла 2. Данная регулировка является индивидуальной для конкретного объекта охраны и определяется требованием к надежности охранной системы по отношению к охраняемому объекту.
Изменение напряжения на выходе элемента Холла 2, т.е. срабатывание охранного устройства, может произойти, если изменится величина напряженности магнитного поля в месте размещения датчика Холла 2, т.е. в следующих случаях:
1. Несанкционированное открытие двери, взлом. В результате взлома произойдет изменение положения магнита 1 относительно датчика Холла 2, что приведет к изменению напряженности магнитного поля в месте размещения датчика Холла 2 и, следовательно, к изменению напряжения на выходе датчика Холла 2.
2. Блокировка датчика с помощью постоянного магнита большой мощности. При этом произойдет увеличение напряженности магнитного поля вокруг датчика Холла 2, что также вызовет срабатывание охранной сигнализации. Следует заметить, что в случае использования традиционного герконового датчика данная блокировка может быть успешной.
Выходное напряжение двухпорогового компаратора поступает на блок управления или на силовой модуль исполнительного устройства.