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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Dispositivi di sicurezza e allarme multicanale. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Sicurezza e protezione L'articolo offre una descrizione di due dispositivi autonomi di sicurezza e allarme relativamente semplici, affidabili ed economici con 10 e 15 linee di chiusura. I dispositivi proposti sono semplici, quindi possono essere realizzati da radioamatori mediamente qualificati. Il numero di linee di blocco nella prima versione del dispositivo può essere qualsiasi, a seconda del numero di celle lineari (ad esempio, il valore è 10) e nella seconda - fino a 15. La resistenza del circuito è 0... 2 kOhm (prima opzione) e 0... 1 kOhm (seconda). Il consumo energetico è rispettivamente di 4 e 3,5 W. Il tempo di risposta ad un'interruzione di linea è di circa 200 ms. Lo schema della prima versione del dispositivo è mostrato in fig. uno.
Per controllare la linea di blocco (di seguito denominata LB), è presente una cella lineare delineata nel diagramma con una linea tratteggiata. Tutte le altre celle sono identiche, quindi il numero di celle è in linea di principio illimitato ed è determinato solo da esigenze e considerazioni di progettazione. Dall'avvolgimento III del trasformatore T1 al LB viene fornita una tensione alternata di circa 20 V. Un diodo installato all'estremità del LB, che è un elemento privacy, raddrizza la corrente e in polarità negativa (con l'interruttore a levetta SA1.2 contatti aperti) attraverso il filtro R1C1R2 viene alimentato agli ingressi dell'elemento DD1.1 . La tensione relativamente elevata fornita all'LB aumenta significativamente l'immunità al rumore del dispositivo. Affinché il microcircuito possa commutare, l'ampiezza del rumore indotto nell'LB deve essere di almeno 20 V. Ciò è improbabile anche in un'impresa industriale. Nella posizione dell'interruttore a levetta SA1 mostrata nello schema, l'oggetto è disinserito, poiché i contatti SA1.2 collegano il diodo VD1 all'ingresso della cella lineare, che funge da equivalente di LB. Agli ingressi dell'elemento DD1.1 c'è un livello basso, all'uscita DD1.3 è alto, il LED HL1 non emette. Per armare un oggetto, è necessario spostare l'interruttore a levetta SA1 nella posizione in cui i suoi contatti sono aperti. I contatti SA1.2 spengono il diodo VD1 e una linea di blocco è collegata all'ingresso della cella lineare. I contatti SA1.1 chiudono un circuito che trasforma gli elementi DD1.2 e DD1.3 in un trigger. Quando l'LB si apre (modalità allarme), il trigger passa allo stato zero e rimane in esso indipendentemente dallo stato dell'LB, quindi il LED HL1 si accende costantemente, indicando il numero della linea di blocco che ha generato l'allarme. Il livello alto dall'uscita dell'elemento DD1.4, attraverso il diodo di disaccoppiamento VD2, va al pin 1 dell'elemento DD11.1 e consente il funzionamento di un generatore di impulsi di frequenza audio assemblato sugli elementi dei microcircuiti DD11 e DD12. Gli elementi DD11.4 e DD12.4 sono collegati in parallelo e le loro uscite vengono caricate sulla capsula telefonica HA1. Ulteriori segnali luminosi e acustici vengono attivati tramite il relè K1. I contatti del relè non sono mostrati nello schema. Per monitorare lo stato delle celle lineari, utilizzare il pulsante SB1, i cui contatti interrompono il circuito a 20 V. Ciò provoca l'accensione simultanea di tutti i LED, indipendentemente dallo stato degli interruttori LB e a levetta SA1 - SA10. L'alimentatore è assemblato secondo un design standard e non presenta caratteristiche speciali. Il relè K1 è alimentato da una tensione non stabilizzata. Tutti i resistori sono MLT-0,125. Condensatori all'ossido - K50-16, K50-35, condensatori C14, C15 - K73-17 per una tensione operativa di 400 V. Relè K1 - RES-9, passaporto RS4.529.029.02 o altro per una tensione operativa di 7.. 8 V. Interruttori a levetta - TP1-2, è anche possibile utilizzare P2K. Capsula telefonica NA1 - TK-67. Il trasformatore T1 è avvolto su un nucleo magnetico ШЛ 16x20. L'avvolgimento primario contiene 3700 spire di filo PEV 0,1. L'avvolgimento II ha 138 spire di filo PEV 0,5. L'avvolgimento III contiene 346 spire di filo PEL 0,1. Uno schermo elettrostatico è posto sopra l'avvolgimento primario sotto forma di una bobina aperta di lamina di rame, collegata a un filo comune. Tra gli avvolgimenti e lo schermo è necessario stendere 2-3 strati di carta o tessuto verniciato. Se non è presente la pellicola, è possibile avvolgere uno strato di filo con un diametro di 0,3...0,5 mm. In questo caso, un'estremità è collegata a un filo comune e l'altra è isolata. Nella seconda versione del dispositivo di allarme di sicurezza, viene utilizzata l'idea descritta nell'articolo di S. Biryukov "Interruttori e tastiere quasi sensoriali con polling dinamico" (Annuario della radio, 1986, p. 112), che consente di controllare 15- XNUMX o più LB. L'idea è quella di utilizzare un multiplexer per scansionare lo stato delle linee bloccanti. Lo schema della seconda variante è mostrato in fig. 2.
Il generatore di impulsi di clock necessario per il funzionamento del contatore e del multiplexer è assemblato su due elementi “EXCLUSIVE OR”: DD4.1 e DD4.2. Gli impulsi dall'uscita del generatore vengono forniti all'ingresso C1 del contatore DD1. Le sue uscite sono collegate agli ingressi di indirizzo del multiplexer DD2. Gli stessi impulsi lampeggiano sul multiplexer all'ingresso S per determinare chiaramente il numero della LU che ha generato l'allarme. I resistori R1-R15 e la resistenza delle linee di blocco formano dei divisori a cui sono collegati gli ingressi del multiplexer. Quando la LU è chiusa, la tensione all'ingresso del multiplexer non deve superare la tensione zero logico. Se la resistenza LB è di circa 1 kOhm, la resistenza del braccio superiore del divisore dovrebbe essere almeno di 10 kOhm. Tuttavia, si è scoperto che l'aumento della resistenza della parte superiore dei bracci porta a un funzionamento instabile del multiplexer. L'autore ha scoperto sperimentalmente che collegando un resistore aggiuntivo R19 all'uscita del multiplexer si risolve il problema in modo abbastanza soddisfacente. I condensatori ceramici e all'ossido che deviano l'LB riducono la probabilità di falsi allarmi dovuti agli effetti del rumore impulsivo. Mentre tutte le LU funzionano correttamente, agli ingressi D del multiplexer DD2 è presente un livello basso e all'uscita un livello alto. Un livello elevato all'uscita dell'elemento DD5.2 consente al generatore di funzionare. Quando viene aperta una qualsiasi LU, appare un livello alto all'ingresso corrispondente di DD2 e un livello basso all'uscita. Attraverso il circuito antirimbalzo R18C31DD5.1DD5.2, il segnale viene fornito all'ingresso 5 dell'elemento DD4.2. Un livello basso su questo ingresso impedisce il funzionamento del generatore e il codice di indirizzo della LU difettosa viene registrato all'uscita del contatore DD1. Questo codice viene trasmesso al chip DD3, che funge da elemento di memoria. Il codice viene scritto ad alto livello dall'output dell'elemento DD5.3. Dalle uscite del chip DD3, questo indirizzo viene trasmesso agli ingressi del decoder DD8 e all'uscita corrispondente appare un livello basso. Il LED si accende, indicando il numero LU. Un livello basso dall'uscita dell'elemento DD5.4 attiva DD6, che, con un livello alto in uscita, consente al generatore di funzionare sugli elementi DD7.1 e DD7.2. All'ingresso di abilitazione S del decoder DD1 vengono forniti impulsi con una frequenza di circa 8 Hz, quindi il LED lampeggia a questa frequenza. Il segnale dall'uscita DD7.2 viene fornito anche ai transistor VT1 e VT2, che attivano il relè K1. I suoi contatti (non mostrati nello schema) controllano il campanello forte e la spia installata all'esterno. Il generatore basato sugli elementi DD7.3, DD7.4 è progettato per produrre un segnale sonoro intermittente. Poiché quando viene emesso un segnale di allarme da un qualsiasi LB, la scansione dei restanti LB si interrompe, per ripristinare la modalità di sicurezza sulle rimanenti linee bloccanti è necessario spegnere il LB interrotto dal sensore, cosa che può essere fatta (immediatamente dopo la ricezione un segnale di allarme) impostando il relativo interruttore a levetta SA1-SA15 in posizione "OFF". Con i suoi contatti bypassa la linea fornendo un livello basso al corrispondente ingresso del multiplexer. Quest'ultimo torna alla scansione dell'LB e ripristina la modalità di sicurezza. Naturalmente, questo è uno svantaggio di questo sistema. Ma come ha dimostrato la pratica, il personale in servizio, cercando di eliminare i segnali di allarme il più rapidamente possibile, effettua immediatamente gli interruttori necessari. Dopo che la LU difettosa viene spenta, gli allarmi continuano a suonare e il LED lampeggia. Per ripristinare l'allarme e riportare il dispositivo allo stato originale, premere il pulsante "RESET". I suoi contatti SB1.2 commutano il trigger DD6 sullo stato zero e i generatori smettono di funzionare. I contatti SB 1.1 trasferiscono il decoder all'indirizzo zero. Il LED verde HL1 si accende segnalando l'instaurazione della modalità di sicurezza. Il pulsante SB2 viene utilizzato per verificare lo stato del sistema. Quando viene premuto, tutte le uscite del multiplexer sono alte, ma il segnale di allarme apparirà solo su un indirizzo selezionato casualmente. L'alimentatore della seconda opzione è assemblato secondo lo stesso circuito della prima, escluso l'avvolgimento III del trasformatore T1. In entrambe le versioni, tutti i microcircuiti sono bloccati dall'alimentazione da condensatori ceramici con una capacità di 0,1 μF. Non sono mostrati nei diagrammi. Il funzionamento dei dispositivi per sette anni ha dimostrato la loro elevata affidabilità. Anche un fulmine nelle immediate vicinanze del luogo di installazione dell'apparecchio ha provocato la rottura di un solo condensatore all'ossido sull'ingresso LB. Il funzionamento dell'apparecchio non comporta alcuna difficoltà per il personale in servizio, cosa che non si può dire dei dispositivi industriali. La manutenzione è stata ridotta solo alla rimozione periodica della polvere e alla sostituzione degli interruttori a levetta guasti. Autore: R. Ushakov, Zelenogorsk, Territorio di Krasnoyarsk
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