Подавляющее большинство устройств охранной сигнализации, от самых простых до самых сложных, разработанных за последние 25…30 лет и опубликованных в периодических изданиях, имеют один общий недостаток: в них нет проработки узлов и методов постановки объектов под охрану.
Авторы устройств охранной сигнализации обычно обходят данный момент молчанием и предоставляют потребителям самим выкручиваться из создавшейся ситуации в меру своих знаний, умений и возможностей. Но нередко случается так, что для того, чтобы включить или выключить систему охранной сигнализации (СОС), нужна некая «потайная кнопка», расположенная где-то недалеко от замка, и в то же время, чтобы окружающие и возможные злоумышленники её не видели и о её существовании не догадывались.
Ниже приводится описание довольно простой системы, изготовленной из проверенных временем и практикой узлов, содержащей модуль скрытого включения/выключения охранного режима. Она состоит из блока питания, совмещенного с блоком заряда/подзаряда аккумуляторной батареи (рис.1), блока звукового оповещения и блока постановки под охрану (рис.2). Наверное, не нужно лишний раз говорить о необходимости наличия в системе охранной сигнализации любого уровня сложности такого элемента, как источник аварийного питания. Таким источником может с успехом служить аккумуляторная батарея. Для предлагаемой СОС был выбран по целому ряду причин герметичный кислотно-свинцовый необслуживаемый аккумулятор напряжением 6В и емкостью 4А·ч. Чтобы максимально продлить его срок службы и тем самым застраховать себя от неприятных сюрпризов, нужно для зарядки и поддержания напряжения на аккумуляторной батарее в необходимых пределах применять зарядное устройство с функцией переключения заряд/подзаряд.
Обмотка III трансформатора Тр1 (рис. 1) вместе с выпрямителем на диодах VD5-VD8, сглаживающими конденсаторами С2, СЗ и стабилизатором ST2 является источником питания схемы в штатном режиме.
Часть устройства, которая получает питание от обмотки II трансформатора Тр1, представляет собой зарядное устройство (ЗУ) для герметичного кислотно-свинцового аккумулятора.
|
По сути, это стабилизатор напряжения с ограничением по току на уровне 0,1С, где С-емкость АБ в А·ч. Этот стабилизатор собран на микросхеме SТ1 КР142ЕН12А (LМ317), включенной по типовой схеме. При указанных номиналах резисторов R8, R10, R11 ЗУ обеспечивает зарядку АБ 6В 4А·ч. В состав ЗУ входит узел ограничения тока на транзисторе VТ2 и резисторах R8-R11.
При наличии напряжения сети срабатывает реле К1 и контактами К1.1 подключает аккумулятор к ЗУ, а контактом К1.2 отключает батарею от схемы сигнализации. Через резисторы R10 и R11 начинает протекать зарядный ток. Если он превысит значение 0,4А для указанной АБ, напряжение на резисторе R8 достигнет 0,6В. Открывшийся транзистор VT2 шунтирует резистор R5, что приводит к уменьшению напряжения на выходе ЗУ и ограничению зарядного тока на требуемом уровне. Одновременно падение напряжения на резисторах R10 и R11 открывает транзистор VT1. Светодиод HL2 сигнализирует процесс зарядки АБ. По мере зарядки напряжение на батарее увеличивается и при снижении зарядного тока менее 0,02С (80 мА) транзистор VT1 закрывается. Светодиод HL2 гаснет, значит, зарядка АБ окончена. Схема при этом переходит в режим подзаряда АБ током 5…10мА.
При необходимости зарядки АБ с другим напряжением или другой емкости, следует пересчитать сопротивление резисторов R8, R10 и R11.
В процессе наладки ЗУ при отключенной АБ устройство подключают к сети 220 В и, подбирая резистор R5, устанавливают на выходе ЗУ напряжение 6,75В. Чтобы проверить работу узла ограничения тока, вместо АБ кратковременно подключают резистор мощностью 2 Вт сопротивлением 10 Ом и измеряют протекающий через него ток. Если он не превышает 0,4…0,45 А, то налаживание устройства можно считать законченным.
Сопротивление резистора R8 определяется так:
Детали
Реле К1 — РЭС-32, паспорт РФ4.500.341.П2 с напряжением срабатывания 12В. Можно применить и другое реле, однако оно должно коммутировать ток не менее 2А и иметь минимум две контактные группы.
ИМС КР142ЕН12А (LМ317) необходимо разместить на теплоотводе площадью не менее 100 см, а ИМС КР142ЕН5В (хх7806) — на радиаторе площадью не менее 50 см .
Трансформатор Тр1 должен обеспечивать на обмотке II переменное напряжение 14…17В при токе нагрузки около 0,5А, а на обмотке III напряжение 6В при токе нагрузки 1А. Соединительные провода, идущие к аккумулятору, должны быть минимальной длины и сечением не менее 1 мм .
Работа устройства
Схема постановки на охрану работает следующим образом. При наличии напряжения в сети 220В/50Гц контакт К1.1 замкнут, а К1.2 разомкнут (рис. 1), напряжение 6 В поступает на клеммы 1 и 2. При отсутствии напряжения в сети 220В/50Гц контакт К1.1 разомкнут, а К1.2 замкнут, напряжение 6В поступает непосредственно от АБ. Реле К2 (рис.2) является поляризованным (тип РП-4 напряжение срабатывания 3,5…4,0В), его правый контакт замкнут, поэтому реле К3 (тип РКН, напряжение срабатывания 3,5В) обесточено, его контакты К3.1, К3.2 и К3.3 в нижнем по схеме положении. Для того чтобы включить СОС, необходимо кратковременно поднести магнит к геркону SF1, при этом геркон замкнется, по обмотке реле К2 протечет ток, и оно замкнет свои контакты.
При этом сработает реле К3, его контакты К3.1, К3.2 и К3.3 будут в верхнем по рис.2 положении. После этого геркон SF1 должен быть разомкнут и питание с поляризованного реле снято. СОС переведено в режим «охрана».
Теперь положение контактов К3.1, К3.2 таково, что если замкнуть геркон SF1, то ток с измененной полярностью, протекающий через обмотку поляризованного реле, его переключит и обесточит реле К3, а значит, будет отключено питание с блока звукового оповещения.
Возможно, что переключение реле К2 и К3 будет происходить слишком быстро, в этом случае нужно параллельно обмотке реле К3 включить RC-цепочку (на рис.2 показана пунктиром), параметры которой надо подобрать самостоятельно. Светодиод HL3 должен располагаться где-то в пределах видимости, чтобы по его свечению (охрана включена) или погасанию можно было судить о включении СОС.
Звуковой сигнализатор
Блок звукового оповещения представляет собой схему, содержащую два или более датчика проникновения (герконы SF2, SF3 на рис.2), контрольное реле К4 и «автомобильный» пъезоизлучатель ZQ, например, типа SIGNAL HORN DC12V 80W. Как показала практика, несмотря на то, что подобные изделия предназначены для работы от напряжения 12В, они обеспечивают вполне приличную громкость звучания и при питании от 6В. Постоянные магниты крепятся на дверях, герконы — на дверных лудках. При включении напряжения, если двери закрыты и герконы замкнуты, реле К4 находится под током и контакты К4.1 разомкнуты. При попытке открыть дверь, один из герконов размыкается, обесточивается обмотка К4, замыкаются контакты К4.1, и подается питание на звуковой сигнал ZQ.
Датчик включения / снятия охраны
От геркона SF1 зависит, насколько скрытно от посторонних будет происходить включение/отключение СОС. Предлагается с помощью стамески выбрать в деревянной дверной лудке паз и просверлить отверстие. В пазе устанавливают геркон, а через отверстие пропускают внутрь помещения припаянные к нему провода для подключения к схеме. Далее паз заделывают шпатлевкой и покрывают слоем краски вместе с лудкой. Теперь, зная примерно место установки геркона, достаточно поднести к нему магнит, чтобы поставить объект под охрану.
Необходимым элементом для включения/выключения СОС является магнит. Его необходимо постоянно носить с собой. Для того чтобы подобный факт не бросался в глаза посторонним, было решено изготовить «для маскировки» магнита муляж электронного ключа iButton. Для этого понадобится отслуживший свой срок дисковый аккумулятор типа Д-0,1 — Д-0,26 и кусочек кожи.
Аккумулятор осторожно вскрывают с помощью шила, удаляют содержимое и очищают внутреннюю поверхность от черного налета. Далее с двух сторон у самого ободка делают надфилем пропилы. Из куска кожи вырезают основу необходимой формы и делают отверстие по диаметру «таблетки». Отверстие должно быть не идеально круглое, а несколько напоминать цифру 8 (фото 1). После этого «таблетку» вставляют в отверстие проделанное в кожаной основе так, чтобы выступы вошли в пазы (фото 2). Затем внутрь вкладывают магнит и заливают эпоксидным клеем, в который в процессе приготовления надо добавить какой-либо красящий пигмент, например алюминиевую пудру (фото 3). После этого «псевдоключ» iButton готов.
Описанная СОС была разработана для охраны хозяйственных построек. За более чем 20-летний период СОС прошла сложную эволюцию переделок и модернизаций. Отмечу, что блок включения (рис.2) безотказно работает с 1994 года, а блок питания (рис.1) — с 2005 года. За это время АБ пришлось заменить всего 1 раз.
Автор: Геннадий Котов, г. Антрацит, Луганской обл.
Радиоаматор №3, 2014
