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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Motorrad-Sicherheitsalarm. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Sicherheitsvorrichtungen und Alarme Es scheint mir, dass einer der erfolgreichsten Entwürfe eines Motorschutzes als das Gerät von M. Churuksaev [1] anerkannt werden sollte. Es wurde zu einer Art Vorbild für spätere Entwicklungen anderer Autoren (zum Beispiel V. Bannikov [2]). Obwohl sowohl [1] als auch [2] einen dynamischen Direktstrahlungskopf zur Wiedergabe des Alarms verwenden, ist es in vielen Fällen bequemer, das am Gerät verfügbare Tonsignal zu verwenden. Angesichts der begrenzten Leistungsfähigkeit einer Motorradbatterie ist es notwendig, Fehlalarme auszuschließen, um die Effizienz des Wächters zu erhöhen, ohne jedoch die Zuverlässigkeit des Wächters zu beeinträchtigen. Meiner Meinung nach wurde diesem Thema in diesen Arbeiten nicht genügend Aufmerksamkeit geschenkt. Es ist bekannt, dass es nicht möglich ist, die durch den menschlichen Faktor verursachten Sensorsignale (ganz zu schweigen davon, ob eine böswillige Absicht vorliegt) eindeutig von anderen zu trennen, die durch den Aufprall vorbeifahrender Fahrzeuge, Wind usw. entstehen. Daher ist es wünschenswert, den Watchdog-Betrieb bei kurzen Ausbrüchen von Sensorimpulsen (mindestens weniger als 1 s lang) und noch mehr bei einzelnen Impulsen auszuschließen. Mit anderen Worten ist es als Nachteil anzusehen, den Ausgang des Signalverstärkers des Vibrationssensors direkt mit dem Auslöseeingang der Sicherheitseinrichtung zu verbinden. Vor diesem Hintergrund wurde die Konstruktion [1] überarbeitet. Der Musiksynthesizer und der Tonfrequenzverstärker wurden durch ein herkömmliches Hupenrelais ersetzt. Es wurden Maßnahmen ergriffen, um die Wahrscheinlichkeit falsch positiver Ergebnisse zu verringern. Parasitäre akustisch-mechanische Rückkopplungen zwischen dem Sensor und dem Tonsignal werden durch eine Nicht-Relais-Methode eliminiert – für die Dauer des Alarms blockiert die elektronische Einheit den Durchgang von Vibrationssensorimpulsen zum Schutzeingang, danach wird die Blockierung mit aufgehoben etwas Verzögerung. Es sind Kontaktsensoren vorgesehen, die die Gesamtzuverlässigkeit des Schutzes erhöhen Der Schaltplan des Wächters ist in Abb. 1 dargestellt. eines.
Die Elektronikeinheit ist auf nur einer Mikroschaltung aufgebaut, enthält aber dennoch alle für solche Geräte notwendigen Funktionskomponenten: Trigger, Timer, Generator. Die Rolle des Auslösers und Timers übernimmt ein einzelner Vibrator, der auf den Schmitt-Auslösern DD1.2 und DD1.3 basiert. Die C3R4-Schaltung bestimmt die Dauer des Hochpegelimpulses am Ausgang des Einzelvibrators, die der Dauer des Ertönens des Alarmsignals entspricht (bei den im Diagramm angegebenen Werten ca. 23 ... 25 s). Auf dem Schmitt-Trigger DD1.4 und der Frequenzeinstellschaltung C6R5 wurde ein Oszillator mit einer Frequenz von etwa 0,7 Hz aufgebaut. Bei dieser Frequenz wird das Signalrelais K1 periodisch eingeschaltet - die Belastung des Stromverstärkers am Transistor VT1. Der Schmitt-Trigger DD1.1 gewährleistet die Unempfindlichkeit des Wächters gegenüber den Sensorimpulsen für die Dauer des Alarms und auch nach dessen Ende für die durch die R3C2-Schaltung festgelegte Zeit. Dadurch entfällt die erneute Aktivierung des Watchdogs unter dem Einfluss gedämpfter Schwingungen des Motorradrahmens und des piezoelektrischen Sensorelements selbst, verursacht durch den akustomechanischen Effekt des Schallsignals. Die R1R2C1-Schaltung passt den Vibrationssensor an die elektronische Baugruppe des Wächters an. Dieser von Yu. Vinogradov [3] entwickelte Sensor wurde außer von M. Churuksaev und V. Bannikov unverändert auch von V. Pryamushko [4] in seinem Autowächter verwendet. Der Sensor ist gut, weil er nicht nur in fast jeder Position funktioniert, sondern auch einfach herzustellen und günstig ist. Dennoch musste ich eine Reihe von Experimenten mit einem mechanisch-elektrischen Schwingungswandler (mit einem BQ1-Piezoelement und seinen Befestigungselementen) durchführen, um die Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit bei der Arbeit als Wachmann an einem Kraftfahrzeug zu erhöhen. Um Fehlalarmen vorzubeugen, schlug Yu. Vinogradov die Verwendung eines Analysators auf einem Impulszähler vor. Mit dem von mir vorgeschlagenen Wandler funktioniert die einfachste Integrationsschaltung R2C1 mit einem Shunt-Widerstand R1 besser. Es berücksichtigt nicht nur die Frequenz der erfassten Impulse, sondern auch deren Dauer und Amplitude. Da der Kondensator C1 über den Widerstand R2 geladen und über den Gesamtwiderstand der Widerstände R1 und R2 entladen wird, ist die Lade- und Entladezeit nicht gleich. Es ist leicht zu erkennen, dass es durch Ändern des Verhältnisses der Werte der Widerstände R1 und R2 möglich ist, den Einfluss nicht nur einzelner, keineswegs unabhängiger Impulse auf die Funktion des Motorschutzes zu beseitigen, sondern auch auch von Ausbrüchen (und sogar kontinuierlichen Schwingungen). Dies ist beispielsweise zum Schutz vor Schwankungen durch Starkregen (bei entsprechender Melderempfindlichkeit) eine sehr nützliche Funktion. Wie bereits erwähnt, stellen sich bei einer erheblichen Vibrationsintensität am Sensorausgang rechteckige Schwingungen mit einer mehr oder weniger bestimmten Frequenz, einem Tastverhältnis nahe zwei und einer Amplitude gleich der Versorgungsspannung ein. Die Schaltung R1R2C1 bestimmt die Einschaltverzögerung des Alarms, die vorzugsweise mindestens 1 s beträgt. Die R1R2C1-Schaltung ist für den Einsatz mit anderen Vibrationssensoren geeignet. Es ist lediglich erforderlich, die Bewertungen seiner Teile entsprechend auszuwählen. Die Verwendung von Schmitt-Triggern im Watchdog verbessert die Klarheit des Schaltens unter Bedingungen einer sich relativ langsam ändernden Eingangsspannung. Das von den Kontaktsensoren SF2, SF1 gesteuerte Relais K2 arbeitet in einem Motorrad-Zusatzschutzgerät. Es kann nützlich sein, wenn der Vibrationssensor außer Betrieb ist (oder seine Verwendung beispielsweise aufgrund der Wetterbedingungen schwierig ist) oder die elektronische Baugruppe, und auch wenn das Motorrad außer Sichtweite ist (im Wald, in einer Garage in der Nähe des Hauses) Tatsache ist, dass das Ohr bereits recht bald eine einzelne Aktivierung des Alarms vor dem Hintergrund des Rauschens deutlich erkennt (Sie können sogar die Anzahl der Aktivierungen des Signals zählen - 17-18 mit den im Diagramm angegebenen Bewertungen der R4C3-Schaltung). . Ein solches Signal zeigt eindeutig die Funktion des Vibrationssensors an, lässt jedoch keine eindeutige Beurteilung der Ursache zu. Wenn das akustische Signal plötzlich und unerwartet unterbrochen wird, sollte dies Anlass zur Besorgnis geben. Es kann auch vorkommen, dass Ihr Motorrad ein anderes Fahrzeug rammt. Dann schalten die Kontaktsensoren das Signal erst ab, wenn Sie eingreifen. Als Kontaktsensoren (es können mehrere davon parallel geschaltet sein) eignen sich sowohl Drucktaster als auch geschlossene Reedschalter. Das Diagramm zeigt beide Optionen. Im Sicherheitsmodus müssen die geschlossenen Kontakte des Schalters SF1 und des Reed-Schalters SF2 geöffnet sein, während das Relais K2 stromlos ist und dessen Kontakte ebenfalls geöffnet sind. Der Druckknopf SF1 kann beispielsweise unter dem Sitz (wo sich normalerweise die Werkzeuge befinden) installiert werden, sodass der durch eine Verriegelung an seinem Platz fixierte Sattel den Knopf drückt und die Kontakte öffnet. Wenn Sie versuchen, es zu entfernen, werden die Kontakte geschlossen. Der Reed-Schalter kann im Rahmenrohr eingebaut werden, in dem sich die Achse der Vorderradgabel auf Lagern dreht (diese Option erfordert jedoch eine Demontage der Lenkbaugruppe mit Demontage des oberen Lagers). Der Reed-Schalter ist durch eine nichtmagnetische Dichtung an der Innenwand des Rahmenrohrs befestigt, und ein Magnet ist auf der Gabelwelle gegenüber dem Reed-Schalter durch dieselbe Dichtung installiert, so dass der Reed-Schalter aktiviert (geöffnet) wird. wenn das Lenkrad aus einer der Extrempositionen um etwa ein Viertel seines vollen Drehwinkels gedreht wird. Wenn Sie in diesem Fall versuchen, ein Motorrad zu stehlen, ein Rad zu entfernen usw., wird der Reed-Schalter geschlossen. Um dem Besitzer das Einstellen des Lenkrads in die gewünschte Position zu erleichtern, wird die HL1-LED verwendet. Nach dem Auslösen des Geräts ertönt der Alarm unabhängig vom weiteren Zustand des Reed-Schalters und die LED wird deaktiviert. im scharfgeschalteten Modus aktiviert. Das Gerät ist für die Auswahl der Teile nicht entscheidend. Die Temperaturbedingungen des Motorradbetriebs ermöglichen die Verwendung von Oxidkondensatoren in Zeitschaltkreisen (es wurden importierte Miniatur-ELNAs verwendet). Das Relais K1 ist ein kleines importiertes HG4123/012-1C, das die Montage auf der Platine ermöglichte. Weit verbreitete Kfz-Relais reichen aus, Sie müssen das Relais jedoch neben dem Signal installieren. Relais K2 – jedes kleine mit der entsprechenden Ansprechspannung (z. B. RES49, Pass RS4.569.421-02). Der SF1-Taster muss hohen mechanischen Belastungen standhalten – geeignet sind an den Türen montierte Autoinnenbeleuchtungsschalter oder ein Schalter der KR-Serie (Druckknopfschalter). Der Reed-Schalter wird mit Wechselkontakten verwendet (lassen Sie den unbenutzten Ausgang frei). Die Platine mit den Details der elektronischen Baugruppe ist in einem stabilen Metallkasten-Bildschirm untergebracht. Der Sensor besteht aus einem Schwingungswandler, dessen Basis ein piezoelektrisches Element des Schallsenders ZP-18 ist, und einem Verstärkerformer, der auf dem Operationsverstärker DA1 und dem Transistor VT1 montiert ist (siehe Diagramm in Abb. 2, ausgeliehen). aus [3]).
Das piezoelektrische Element auf einer Messingplatte wird aus dem Schallgebergehäuse entfernt und zwei Gestelle aus elastischem Stahldraht mit einem Durchmesser von 0,5 ... 0,7 mm daran angelötet, wie in Abb. 3. Ein Ständer wird an den Rand der Platte gelötet, der andere an die leitfähige Beschichtung des piezoelektrischen Elements, ebenfalls in der Nähe seines Randes. Die Lötstellen sollten parallel zueinander liegen.
Um das piezoelektrische Element beim Löten nicht zu beschädigen, ist es wünschenswert, ein möglichst schmelzbares Lot zu verwenden und dementsprechend die Heiztemperatur des Lötstabs zu reduzieren. Sie sollten nicht die Mindestfläche des Lötkontakts am Piezoelement anstreben – im Betrieb kann es zu einem Ablösen der Lötstelle kommen. Die optimale Fläche beträgt ca. 3x4 mm. Der Abstand zwischen den Racks beträgt 9,5. 10 mm. Am von den Gestellen entfernten Ende der resultierenden Konsole wird ein zusätzliches Gewicht aus Lot an die Kante der Messingplatte auf der dem piezoelektrischen Element gegenüberliegenden Seite gelötet. Durch Addieren oder Subtrahieren des Gewichtes lässt sich das Gewicht leicht anpassen die Empfindlichkeit des Wandlers. Die freien Enden der Wandlerschenkel werden bei der Endmontage des Sensors verzinnt und in die Platine eingelötet. Die Platte besteht aus Folienfiberglas mit einer Dicke von 1,5 mm. Die Zeichnung der Platine ist in Abb. dargestellt. 4. Die Platine wird in ein aus Zinn gelötetes Gehäuse-Sieb gelegt, das mit einer selbstschneidenden Schraube an der Motorradkarosserie befestigt wird. Der Konverter BQ1 darf im Betrieb die Gehäusewände nicht berühren.
Sensorabmessungen - 25x25x18 mm. Die Verbindung zum elektronischen Knoten erfolgt über drei Leiter mit zuverlässiger Isolierung. Kondensator C1 im Sensor -K53-19 - Sperrung im Stromkreis. Die Platine ist für den Einbau eines KT361G-Transistors ausgelegt, die besten Ergebnisse wurden jedoch mit einem importierten 2SA881R-Transistor mit ähnlicher Pinbelegung erzielt. Trimmerwiderstand R2 - SPZ-19a. Beim Einrichten eines Wächters werden durch die Auswahl der Werte von RC-Gliedern die gewünschten Zeitverzögerungen vorgegeben. Bequemer ist es, die Parameter der R1R2C1-Kette direkt am Motorrad anzupassen. Dazu wird der Widerstand R2 durch einen Trimmer ersetzt, statt des Widerstands R1 wird ein anderer mit einem Widerstand von 1 ... 2 kOhm eingelötet (zur Begrenzung des Kollektorstroms des Sensortransistors), wie in Abb. 5.
Der Widerstandsschieber wird gemäß dem Schema auf die Position ganz links eingestellt – minimale Empfindlichkeit. Dann versuchen sie, alle leicht abnehmbaren Teile vom Motorrad zu entfernen (zumindest den Tankdeckel). Der Watchdog sollte nicht auslösen. Indem sie den Widerstandsschieber nach dem Schema stufenweise nach rechts verschieben, sorgen sie dafür, dass die Entnahme des Teils eine eindeutige Bedienung des Wächters bewirkt. Die Manipulationen beim Entfernen eines Teils sollten möglichst ähnlich sein. Nach jedem Aufprall auf den Sensor muss eine Pause eingelegt werden, um den Kondensator C1 zu entladen. Nachdem Sie die erforderliche Position des Widerstandsschiebers R2 gefunden haben, messen Sie den Widerstand der resultierenden Teilerarme und ersetzen Sie sie durch konstante Widerstände. Bevor Sie den Watchman in den Standby-Modus versetzen, stellen Sie das Motorradlenkrad auf die Position, in der die HL1-LED erlischt, und schalten Sie den Strom mit dem SA1-Kippschalter ein. Abschließend ist festzuhalten, dass die Zuverlässigkeit des Schutzes maßgeblich von der Geheimhaltung und Unzugänglichkeit (innerhalb eines angemessenen Zeitintervalls) der ihn gewährleistenden Elemente abhängt. Daher ist es wünschenswert, einen stabilen, gut verschließbaren Metallkasten für die Batterie bereitzustellen, das Tonsignal mit einem Gehäuse zu schützen und die entsprechende Verkabelung im Motorradrahmen zu verlegen. Die praktische Umsetzung dieser Maßnahmen kann je nach Fahrzeugtyp variieren. Literatur
Autor: A.Martemyanov, Sewersk, Gebiet Tomsk
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