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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Allarme di sicurezza per moto. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Automobile. Dispositivi di sicurezza e allarmi Mi sembra che uno dei progetti di maggior successo di una protezione del motore dovrebbe essere riconosciuto come il dispositivo di M. Churuksaev [1]. Divenne una sorta di modello per i successivi sviluppi di altri autori (ad esempio, V. Bannikov [2]). Sebbene sia [1] che [2] utilizzino una testina dinamica a radiazione diretta per riprodurre l'allarme, in molti casi è più conveniente utilizzare il segnale sonoro disponibile sulla macchina. Date le capacità limitate di una batteria per moto, per aumentare l'efficienza della guardia, ma non a scapito dell'affidabilità della guardia, è necessario escludere falsi allarmi. A mio parere, in questi lavori non è stata prestata sufficiente attenzione a questo problema. È noto che non è possibile separare nettamente i segnali dei sensori causati dal fattore umano (per non parlare della presenza di intenti dolosi) da altri derivanti dall'impatto di veicoli in transito, vento, ecc., non è possibile. Pertanto, è auspicabile escludere il funzionamento del watchdog da brevi impulsi di impulsi del sensore (almeno inferiori a 1 s) e ancor più da singoli impulsi. In altre parole, il collegamento dell'uscita dell'amplificatore di segnale del sensore di vibrazioni direttamente all'ingresso di attivazione del dispositivo di sicurezza dovrebbe essere riconosciuto come uno svantaggio. Alla luce di quanto sopra, la costruzione [1] è stata rivista. Il sintetizzatore musicale e l'amplificatore di frequenza audio sono stati sostituiti da un relè a tromba convenzionale. Sono state prese misure per ridurre la probabilità di falsi positivi. Il feedback acustico-meccanico parassita tra il sensore e il segnale acustico viene eliminato con un metodo non a relè - per la durata dell'allarme, l'unità elettronica blocca il passaggio degli impulsi del sensore di vibrazione all'ingresso della guardia, dopodiché il blocco viene rimosso con qualche ritardo. Sono forniti sensori di contatto che aumentano l'affidabilità complessiva della protezione Lo schema elettrico del guardiano è mostrato in fig. uno.
L'unità elettronica è assemblata su un solo microcircuito, ma contiene comunque tutti i componenti funzionali necessari per tali dispositivi: trigger, timer, generatore. Il ruolo del trigger e del timer è svolto da un singolo vibratore realizzato sui trigger Schmitt DD1.2 e DD1.3. Il circuito C3R4 determina la durata dell'impulso di alto livello all'uscita del singolo vibratore, che corrisponde alla durata del suono del segnale di allarme (ai valori indicati nel diagramma, circa 23 ... 25 s). Sul trigger Schmitt DD1.4 e sul circuito di impostazione della frequenza C6R5, è stato assemblato un oscillatore a una frequenza di circa 0,7 Hz. Con questa frequenza, il relè di segnale K1 viene periodicamente attivato, il carico dell'amplificatore di corrente sul transistor VT1. L'innesco di Schmitt DD1.1 fornisce l'insensibilità del guardiano agli impulsi del sensore per la durata dell'allarme e anche dopo il suo termine per il tempo determinato dal circuito R3C2. Ciò elimina la riattivazione del watchdog sotto l'influenza delle oscillazioni smorzate del telaio della moto e dello stesso elemento piezoelettrico del sensore, causate dall'effetto acusto-meccanico del segnale sonoro. Il circuito R1R2C1 abbina il sensore di vibrazione con il gruppo elettronico del guardiano. Questo sensore, sviluppato da Yu Vinogradov [3], ad eccezione di M. Churuksaev e V. Bannikov, è stato utilizzato senza modifiche anche da V. Pryamushko [4] nella sua guardia d'auto. Il sensore è buono perché non solo funziona in quasi tutte le posizioni, ma è anche facile da produrre ed economico. Tuttavia, ho dovuto condurre una serie di esperimenti con un convertitore di vibrazioni meccanico-elettrico (con un elemento piezoelettrico BQ1 e i suoi dispositivi di fissaggio) per aumentare la sensibilità e l'affidabilità quando lavoro come guardiano su un autoveicolo. Per combattere i falsi positivi, Yu Vinogradov ha suggerito di utilizzare un analizzatore su un contatore di impulsi. Con il convertitore che propongo, il circuito integratore più semplice R2C1 con una resistenza di shunt R1 funziona meglio. Tiene conto non solo della frequenza degli impulsi catturati, ma anche della loro durata e ampiezza. Poiché il condensatore C1 viene caricato attraverso il resistore R2 e viene scaricato attraverso la resistenza totale dei resistori R1 e R2, il tempo della sua carica e scarica non è lo stesso. È facile vedere che modificando il rapporto tra i valori dei resistori R1 e R2, è possibile eliminare l'influenza sul funzionamento della protezione del motore non solo di impulsi singoli, in nessun modo reciprocamente indipendenti, ma anche di scoppi (e anche oscillazioni continue). Questa è una funzione molto utile, ad esempio, per proteggere dalle fluttuazioni causate da forti piogge (con un'adeguata sensibilità del rivelatore). Come notato, con un'intensità di vibrazione significativa, all'uscita del sensore si stabiliscono oscillazioni rettangolari con una frequenza più o meno certa, un duty cycle vicino a due e un'ampiezza pari alla tensione di alimentazione. Il circuito R1R2C1 determina il ritardo di attivazione dell'allarme, che è opportuno scegliere almeno 1 s. Il circuito R1R2C1 è adatto per l'uso con altri sensori di vibrazione. È solo necessario selezionare di conseguenza le valutazioni delle sue parti. L'uso dei trigger di Schmitt nel watchdog migliora la chiarezza della commutazione in condizioni di tensione di ingresso che cambia relativamente lentamente. Il relè K2, controllato dai sensori di contatto SF1, SF2, funziona in un dispositivo di protezione aggiuntivo per motociclette e può essere utile quando il sensore di vibrazione è guasto (o il suo utilizzo è difficile, ad esempio, dalle condizioni meteorologiche) o il gruppo elettronico, e anche se la motocicletta non è in vista (nella foresta, in un garage vicino a casa) Il fatto è che ben presto l'orecchio fissa già chiaramente sullo sfondo del rumore una singola attivazione dell'allarme (puoi anche contare il numero di attivazioni del segnale - 17-18 con le valutazioni del circuito R4C3 indicate sul diagramma) . Tale segnale indica chiaramente il funzionamento del sensore di vibrazione, ma non consente di giudicarne in modo univoco la causa. Se il segnale acustico viene improvvisamente interrotto in modo imprevisto, ciò dovrebbe causare una legittima preoccupazione. Può anche succedere che la tua moto colpisca un altro veicolo. Quindi i sensori di contatto non spegneranno il segnale fino a quando non intervieni. Come sensori di contatto (possono essercene diversi collegati in parallelo), sono adatti sia gli interruttori a pulsante che gli interruttori reed chiusi. Il diagramma mostra entrambe le opzioni. Nella modalità di sicurezza, i contatti chiusi dell'interruttore SF1 e dell'interruttore reed SF2 devono essere aperti, mentre il relè K2 è diseccitato e anche i suoi contatti sono aperti. Il pulsante SF1 può, ad esempio, essere installato sotto il sedile (dove solitamente si trovano gli utensili) in modo che la sella, fissata al suo posto da uno scrocco, prema il pulsante e apra i contatti. Quando provi a rimuoverlo, i contatti si chiuderanno. L'interruttore reed può essere installato all'interno del tubo del telaio, in cui ruota su cuscinetti l'asse della forcella della ruota anteriore (questa opzione richiede però lo smontaggio del gruppo sterzo con smontaggio del cuscinetto superiore). L'interruttore reed è fissato tramite una guarnizione non magnetica alla parete interna del tubo del telaio, e un magnete è installato sull'albero della forcella opposto all'interruttore reed attraverso la stessa guarnizione in modo tale che l'interruttore reed sia attivato (aperto) quando il volante viene ruotato da una delle posizioni estreme di circa un quarto dell'angolo completo della sua rotazione. In questo caso, quando si tenta di rubare una motocicletta, rimuovere una ruota, ecc., l'interruttore reed si chiuderà. Per rendere più facile per il proprietario impostare il volante nella posizione richiesta, viene utilizzato il LED HL1.Dopo l'attivazione del dispositivo, l'allarme suona indipendentemente dall'ulteriore stato dell'interruttore reed e il LED si spegne eccitato in modalità armata. Il dispositivo non è fondamentale per la scelta delle parti. Le condizioni di temperatura del funzionamento della motocicletta consentono l'uso di condensatori di ossido nei circuiti di temporizzazione (sono stati utilizzati ELNA importati in miniatura). Il relè K1 è un HG4123 / 012-1C importato di piccole dimensioni, che ha permesso di montarlo sulla scheda. I relè automobilistici ampiamente utilizzati andranno bene, ma dovrai installare il relè vicino al segnale. Relè K2 - qualsiasi di piccole dimensioni con la tensione di risposta corrispondente (ad esempio RES49, passaporto RS4.569.421-02). Il pulsante SF1 deve resistere a carichi meccanici pesanti: sono adatti gli interruttori per l'illuminazione interna dell'auto montati sulle porte o un interruttore della serie KR (interruttore a pulsante). L'interruttore reed viene utilizzato con contatti in scambio (lasciare libera l'uscita inutilizzata). La scheda con i dettagli dell'assemblaggio elettronico è inserita in una solida scatola metallica. Il sensore è costituito da un trasduttore di vibrazioni, la cui base è un elemento piezoelettrico dell'emettitore di suoni ZP-18, e un amplificatore-formatore assemblato sull'amplificatore operazionale DA1 e sul transistor VT1 (vedere lo schema in Fig. 2, preso in prestito da [3]).
L'elemento piezoelettrico su una piastra di ottone viene rimosso dall'alloggiamento dell'emettitore di suoni e ad esso vengono saldati due rack di filo elastico in acciaio con un diametro di 0,5 ... 0,7 mm, come mostrato in Fig. 3. Un supporto è saldato al bordo della piastra e l'altro al rivestimento conduttivo dell'elemento piezoelettrico, anch'esso vicino al suo bordo. I post di saldatura dovrebbero essere paralleli l'uno all'altro.
Per non danneggiare l'elemento piezoelettrico durante la saldatura, è preferibile utilizzare la lega per saldatura più fusibile e, di conseguenza, ridurre la temperatura di riscaldamento dell'asta di saldatura. Non dovresti cercare l'area minima del contatto saldato sull'elemento piezoelettrico: durante il funzionamento, la saldatura potrebbe staccarsi. L'area ottimale è di circa 3x4 mm. La distanza tra i rack è 9,5. 10mm. All'estremità della console risultante dai rack, un peso aggiuntivo viene saldato dalla saldatura al bordo della piastra di ottone sul lato opposto all'elemento piezoelettrico.Aggiungendo o sottraendo il peso del peso, è facile da regolare la sensibilità del trasduttore. Le estremità libere delle gambe del trasduttore vengono stagnate e saldate nella scheda durante l'assemblaggio finale del sensore. Il pannello è realizzato in lamina di fibra di vetro con uno spessore di 1,5 mm. Il disegno della tavola è mostrato in fig. 4. La scheda è collocata in uno schermo dell'involucro, saldato da stagno, che è fissato alla carrozzeria della motocicletta con una vite autofilettante. Il convertitore BQ1 non deve toccare le pareti dell'involucro durante il funzionamento.
Dimensioni sensore - 25x25x18 mm. È collegato al nodo elettronico con tre conduttori in isolamento affidabile. Condensatore C1 nel sensore -K53-19 - blocco nel circuito di potenza. La scheda è progettata per installare un transistor KT361G, ma i migliori risultati sono stati ottenuti con un transistor 2SA881R importato con un pinout simile. Resistenza trimmer R2 - SPZ-19a. Quando si imposta un guardiano, i ritardi di tempo desiderati vengono specificati selezionando i valori dei circuiti RC. È più conveniente regolare i parametri della catena R1R2C1 direttamente sulla moto. Per fare ciò, il resistore R2 viene sostituito con un trimmer, invece del resistore R1, ne viene saldato un altro con una resistenza di 1 ... 2 kOhm (per limitare la corrente di collettore del transistor del sensore), come mostrato in Fig. 5.
Il cursore del resistore è impostato nella posizione più a sinistra secondo lo schema - sensibilità minima. Quindi cercano di rimuovere qualsiasi parte facilmente rimovibile dalla motocicletta (almeno il tappo del serbatoio del gas). Il cane da guardia non dovrebbe inciampare. Spostando il cursore del resistore verso destra in più fasi secondo lo schema, assicurano che la rimozione della parte provochi un chiaro funzionamento del guardiano. Le manipolazioni durante la rimozione di una parte dovrebbero essere il più simili possibile. Dopo ogni impatto sul sensore, è necessario mantenere una pausa per scaricare il condensatore C1. Dopo aver trovato la posizione richiesta del cursore del resistore R2, misurare la resistenza dei bracci divisori risultanti e sostituirli con resistori costanti. Prima di impostare il guardiano in modalità standby, impostare il volante della motocicletta nella posizione in cui il LED HL1 si spegne e accendere l'alimentazione con l'interruttore a levetta SA1. In conclusione, va notato che l'affidabilità della protezione dipende in gran parte dalla segretezza e dall'inaccessibilità (entro un ragionevole intervallo di tempo) degli elementi che la assicurano. Pertanto, è auspicabile prevedere una robusta scatola metallica ben chiusa per la batteria, proteggere il segnale acustico con un involucro e posare il cablaggio corrispondente nel telaio della motocicletta. L'attuazione pratica di queste misure può variare a seconda del tipo di veicolo. Letteratura
Autore: A.Martemyanov, Seversk, regione di Tomsk
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