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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Mikrowellen-Bewegungssensor für Einbruchalarm. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Sicherheit Basierend auf dem von A. Khabarov vorgeschlagenen Entwurf (siehe Artikel „Bewegungssensor“ in „Radio“, 2001, Nr. 10) beschloss ich, einen Mikrowellen-Bewegungssensor für meinen Sicherheitsalarm zu entwickeln. Da der Sensor über die Stromversorgung des Alarmsystems mit einer 12-Volt-Säurebatterie im Puffer versorgt wurde, habe ich den Netzgleichrichter ausgeschlossen, den DA1-Stabilisator durch einen parametrischen Stabilisator mit einem Transistor und einer Zenerdiode ersetzt und VT2, U1 ersetzt , DA3 kaskadiert mit einem dreistufigen Transistorschalter mit einem elektromagnetischen Relais am Ausgang. Eine Analyse von Informationen, die zuvor aus dem Internet über Mikrowellen-Bewegungssensoren für ausländische Sicherheitskräfte heruntergeladen wurden, ergab die folgenden Merkmale der Schaltung dieser Sensoren, nämlich: 1. Der Eingangsverstärker ist immer durch einen Koppelkondensator vom Mikrowellen-Autodyn getrennt, und in einigen Geräten ist neben dem Koppelkondensator auch ein L-förmiger HF-Sperrfilter enthalten. 2. Der Eingangsoperationsverstärker (Operationsverstärker) ist immer invertierend. 3. Zwischen dem Eingangsverstärker und dem Komparator gibt es immer eine, häufiger zwei Verstärkungsstufen, die durch einen Isolationskondensator vom Eingangsverstärker getrennt sind. Basierend auf dem oben Gesagten habe ich den Mikrowellen-Autodyn von A. Khabarov als Grundlage genommen und den gesamten Niederfrequenzteil komplett überarbeitet. Das Ergebnis der Entwicklung ist ein Gerät, dessen Diagramm in Abb. dargestellt ist. 1.
Der Mikrowellen-Autodyn am Transistor VT1 und die Topologie seiner Leiterplatte bleiben unverändert. Der Eingangsfilterverstärker am Operationsverstärker DA1 ist invertierend. Der HF-Unterdrückungsfilter L3C1 verhindert, dass das Mikrowellensignal in den Eingang des Operationsverstärkers DA1 gelangt. Hinsichtlich der Stromversorgung ist der Eingangsverstärker durch den Filter R18C5 von den übrigen Komponenten des Geräts isoliert. Kaskaden auf den Transistoren VT2 und VT3 - zwei Stufen der Niederfrequenzverstärkung. Als nächstes kommt ein zweistufiger UPT an den Transistoren VT4 und VT6. Die Rolle des Komparators übernehmen die Zenerdiode VD3 und das Relais K1. Der Vergleich erfolgt bei Schwellenwerten, die mit der Versorgungsspannung vergleichbar sind, und alle Stufen sind durch Isolationskondensatoren gleichstromisoliert, was eine hohe thermische Stabilität gewährleistet. Konstruktiv ist der Sensor auf einer doppelseitigen Leiterplatte montiert (Abb. 2). Da die Platine keine metallisierten Löcher aufweist, sollte der Einbau der Teile sorgfältig erfolgen, um den Zugang zu den Lötstellen nicht durch später lötbare Teile zu versperren.
Der Sensorkörper ist eine Seifenschale mit Innenabmessungen des Hohlraums von 95 x 55 x 19 mm und Außenabmessungen des Außenteils von 100 x 61 x 20 mm. Der Sensorkörper ist auf einem 180 x 70 mm großen Textolith- oder Aluminiumsockel auf 10 mm langen Ständern montiert, durch die M3-Senkschrauben verlaufen. Die Platinenstützen im Inneren der Seifenschale sind M3-Muttern mit darauf angebrachten Textolite-Unterlegscheiben. Die Platine selbst ist ebenfalls mit M3-Muttern befestigt. Die Schrauben zur Befestigung der Seifenschale und des Bretts gehen durch die Löcher in den Ecken des Bretts. Ein Ständer mit einem M3-Durchgangsgewinde wird durch das Loch in der Mitte der Platine auf der Teileseite befestigt. Entlang der Achse dieses Ständers wird in den Deckel der Seifenschale ein Loch mit einem Durchmesser von 3 mm gebohrt. Der Seifenschalendeckel wird durch dieses Loch mit einer in dieses Gestell eingeschraubten M3-Schraube befestigt. Der Ständer kann aus jedem Material bestehen. Die Leiterbahnen der Platine können verzinnt sein, mit Ausnahme des Resonators und der Schlitzantenne, die vorzugsweise auf Hochglanz poliert werden sollten. Dies kann mit in Maschinenöl verdünnter GOI-Paste erfolgen. Nach dem Zusammenbau der Platine sollten der Resonator und die Schlitzantenne mit einer dünnen Schicht Kolophonium, verdünnt in Aceton oder Alkohol, überzogen werden, um eine Oxidation im Laufe der Zeit zu verhindern. Auf der Basis ist zusätzlich zum Gehäuse mit dem Sensor eine standardmäßige UK-Anschlussdose zum Anschluss des Sensors an das Sicherheitssystem installiert. Die Sensorplatine wird mit einem Flachbandkabel durch einen Schlitz im Körper der Seifenschale mit den Kontakten der CC-Box verbunden. Soll der Sensor mit einem kreisförmigen Strahlungsmuster verwendet werden, wird er auf einer nichtmetallischen Basis hergestellt und auf der nichtmetallischen Oberfläche des Schutzobjekts montiert. In diesem Fall muss die Empfindlichkeit des Sensors unter Berücksichtigung der Personenbewegung in angrenzenden unbewachten Räumen und außerhalb des Gebäudes eingestellt werden. In einem kreisförmigen Diagramm können die Montagepfosten zum Sockel weniger als 10 mm betragen, sogar bis zu dem Punkt, an dem das Gehäuse direkt am Sockel befestigt ist. Der Sensor wird mit Schrauben durch Löcher mit einem Durchmesser von 4 mm, die in die Ecken des Sockels gebohrt werden, an einer Wand oder einer anderen Objektstruktur befestigt. Die Spulen L1 und L2 enthalten 10 Drahtwindungen mit einem Durchmesser von 0,25, die auf einen Dorn von 0,8 mm gewickelt sind. Als DA1 sollten Sie keine Micro-Power-Operationsverstärker, zum Beispiel KR140UD12, verwenden, da diese einen hohen Ausgangswiderstand haben und nicht die erforderliche Strombelastbarkeit bieten. Der Widerstand R14 wird bei der Einstellung des Sensors je nach Verwendungszweck und Einsatzbedingungen ausgewählt. Je niedriger der Widerstandswert dieses Widerstands ist, desto geringer ist die Empfindlichkeit. R14 wird an Drahtständer angelötet, die in die Löcher der Leiterplatte getrieben werden. Das Relais K1 sollte so gewählt werden, dass es bei einer Spannung von 10 V stabil arbeitet. Sie können ein RES55A-Relais für 12 V verwenden. Sie sollten keine Hochstrom-Nicht-Reed-Relais RES10, RES15 usw. verwenden, da diese eine Störung verursachen können Großer „Abfall“ der Versorgungsspannung aufgrund des Spannungsabfalls in der Schleife und des Schutzwiderstands im Stromkreis, der in der Zentrale der Alarmanlage installiert ist. Ein starker „Abfall“ der Versorgungsspannung bei aktiviertem Relais K1 kann zu einem Selbstschwingvorgang im Sensor führen. Beim Test des Sensors stellte sich heraus, dass eine Empfindlichkeit von 3 m ohne Fehlalarme und kreisförmiges Strahlungsmuster problemlos eingestellt werden kann. Die Empfindlichkeit wird durch den Widerstand R11 im Bereich von 0,5...5 m geregelt. Bei einer Empfindlichkeit von mehr als 4 m und einem Kreisdiagramm beginnt der Sensor aufgrund seines Eigenrauschens zu arbeiten. Die vom Sensor erzeugten Impulse sind mit Steuer- und Steuergeräten kompatibel, die für den Einsatz in der Alarmschleife von Impuls-Magnetkontakt- und Stoßkontaktsensoren ausgelegt sind. Bei der Installation der Sensorplatine oder ihres Kunststoffgehäuses auf einer Metallplatte, die 1,5-mal größer als die Sensorplatine ist, mit einem Abstand von 10 mm wird das Strahlungsmuster zu einem 120°-Sektor und die Empfindlichkeit erhöht sich um das Zweifache. Bei Langzeittests eines solchen Sensors mit einer Empfindlichkeit von 2 m wurden keine Fehlalarme festgestellt. Die thermische Stabilität des Sensors wurde getestet, indem er auf +70 °C erhitzt und auf -20 °C abgekühlt wurde. In diesem Fall wurde lediglich eine Empfindlichkeitsänderung von ca. 20 % registriert. Der Nachteil des Sensors ist seine hohe Empfindlichkeit gegenüber einem Abfall der Versorgungsspannung. Sie sollte 11 V nicht unterschreiten, der Spannungsanstieg wird jedoch nur durch das thermische Regime der Stabilisatoren VT5, VD4 begrenzt. Wenn das System keine leistungsstarken Sirenen hat, kann die Drossel L4 durch eine Brücke ersetzt werden. Ich möchte diejenigen darauf aufmerksam machen, die eine eigene Platine für den Sensor entwickeln: Der Mikrowellen-Autodyn muss durch einen geschlossenen Stromkreis des gemeinsamen Kabels von der Installationsseite getrennt sein, da sonst die Auslösung des Sensors mit einem „Klingeln“ bei einhergehen kann die Kanten von Impulsen mit einer Frequenz von Hunderten von Hertz. Autor: A. Isaev, Zheleznogorsk-Ilimsky, Gebiet Irkutsk.
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