1.1. Простейшие охранные устройства
Гончар А. [1]
Одно из самых простых охранных устройств представлено на рис. 1.
Рис. 1. Принципиальная схема простейшего охранного устройства
Пара комплементарных транзисторов соединена по схеме генератора. Между точками 1 и 2 включается шлейф — длинная тонкая проволока, например провод ПЭЛ или другой обмоточный провод диаметром 0,05-0,08 мм. Шлейфом можно обмотать охраняемые объекты, калитки или двери. Главное, чтобы под влиянием естественных воздействий провод шлейфа не был оборван.
Пока шлейф цел, генератор не работает, но при обрыве появляется обратная связь с коллектора VT1 на базу VT2 и динамическая головка ВА1 воспроизводит сигнал тревоги.
На рис. 2 предлагается другая схема простого охранного устройства, которое не содержит ни транзисторов, ни диодов.
Рис. 2. Принципиальная схема охранного устройства
Сетевым трансформатором напряжение сети понижается примерно до 20 В и подключается к одной диагонали резисторного моста R1-R4. В другую диагональ включен обычный звонок от телефонного аппарата. Один из резисторов моста — R4 — размещается в охраняемом помещении, на внутренней стороне двери которого установлен микровыключатель. Пока мост сбалансирован, звонок обесточен, но при обрыве линии или открывании двери баланс нарушается и включается сигнал тревоги.
Достоинство второй схемы состоит также в том, что тревога поднимается не только при обрыве линии или размыкании микровыключателя, но также и при попытке замкнуть линию накоротко.
1.2. Входное устройство охранной сигнализации
Куренков Л. [2]
Устройство применяется для охраны помещения, расположенного недалеко от жилища. Его принципиальная схема показана на рис. 3.
Рис. 3. Принципиальная схема входного устройства
Резистор Rш размещается внутри охраняемого помещения и соединен с гнездами а, b входного устройства двухпроводной линией. В исходном состоянии оба транзистора заперты. При обрыве линии через резистор R1 и стабилитрон VD2 на базу транзистора VT2 поступает отпирающее напряжение от источника питания. Это приводит к отпиранию транзистора VT1, и такое состояние схемы устойчиво. Контакт d через открытый транзистор VT2 заземляется и включается тревога.
При коротком замыкании линии ток, протекающий от источника питания через резисторы R4, R3 и стабилитрон VD1, создает падение напряжения на резисторе R3, которое отпирает транзистор VT1. Вновь отпирается транзистор VT2, чем включается тревога. И это состояние схемы устойчиво.
Сигнал тревоги снимается при восстановлении штатного значения сопротивления между гнездами а, b. После этого для включения режима охраны кратковременно замыкается ключ S1.
Размещение элементов схемы входного устройства на печатной плате показано на рис. 4.
Рис. 4. Печатная плата входного устройства
1.3. Электрошоковое средство защиты
Воробьев А. [3]
Электрошокеры в настоящее время выпускаются промышленностью и бывают в широкой продаже. Самодельный электрошокер можно изготовить самостоятельно по принципиальной схеме, приведенной на рис. 5.
Рис. 5. Принципиальная схема электрошокового средства защиты
Схема электрошокера представляет собой преобразователь постоянного напряжения, который состоит из генератора переменного напряжения и последующего выпрямителя этого напряжения. Генератор собран на транзисторах VT1, VT2 и трансформаторе Т1. Обмотка I трансформатора является коллекторной, обмотка II — базовой. Подключение концов базовой обмотки к базам транзисторов осуществляется таким образом, чтобы соблюдались условия генерации: при отсутствии генерации нужно поменять местами концы этой обмотки. Резистор R1 и конденсатор С1 предназначены для задания рабочего режима транзисторов. Обмотка III — выходная, к ней подключен умножитель напряжения, выполненный на выпрямительных столбах VD1-VD4 и конденсаторах С2-С5.
Обмотка I трансформатора содержит 2 секции по 14 витков каждая проводом ПЭВ-2 диаметром 0,6 мм, обмотка II — 2 секции по 6 витков каждая проводом ПЭВ-2 диаметром 0,6 мм, обмотка III — 6000 витков проводом ПЭВ-2 диаметром 0,2 мм. Между обмотками I и II прокладывается изоляция — один слой ленты из фторопласта, между обмотками II и III — три слоя, а при рядовой намотке обмотки III между рядами прокладывается один слой этой ленты. Внутрь каркаса вставляется ферритовый стержень диаметром 8 мм. Питание электрошокера осуществляется от батареи, состоящей из 10 аккумуляторов типа Д-0,55.
Размещение деталей устройства в пластмассовом корпусе размерами 40x50x190 мм показано на рис. 6.
Рис. 6. Размещение элементов схемы в корпусе электрошокера
1.4. Сторожевое устройство
Александров И. [4]
Рассматриваемое устройство рассчитано на использование для сигнализации о несанкционированном доступе в охраняемое помещение. Принципиальная схема сторожевого устройства приведена на рис. 7.
Рис. 7. Принципиальная схема сторожевого устройства
Перед выходом из охраняемого помещения тумблером SA1 включают питание устройства, и начинается заряд конденсатора С2 через резистор R2. На входах элемента DD1.1 и выходе элемента DD1.4 образуется уровень лог. 1. Состояние дверного контакта SF1 пока на режим не влияет. Триггер, образованный элементами DD1.2 и DD1.3, устанавливается в состояние, при котором на выходе DD1.3 образуется уровень лог. 0. При этом на выходе параллельно соединенных элементов DD2.2-DD2.4 — также уровень лог. 0, светодиод оптрона U1 не горит и его динистор заперт. Сигнал к исполнительному устройству не поступает.
Пока заряжается конденсатор С2 (30–40 с), нужно выйти из помещения, закрыв дверь (разомкнутся и снова замкнутся контакты SF1). Конденсатор С2 заряжается до напряжения питания, и на выходе элемента DD1.1 образуется уровень лог. 1. Теперь схема чувствительна к состоянию контактов SF1, и устройство переходит в дежурный режим.
При открывании двери размыкаются контакты SF1, переводя триггер в состояние, при котором на выходе DD1.3 образуется уровень лог. 1. Начинается заряд конденсатора С1 через резистор R3. Состояние элементов DD2.1-DD2.4 не изменяется и не зависит от состояния дверных контактов.
Можно войти в помещение и выключить питание устройства. Если же этого не сделать, после заряда С1 на выходах DD2.2-DD2.4 образуется уровень лог. 1, загорается светодиод оптрона и открывается динистор, включая исполнительное устройство.
Тумблер включения питания должен размещаться в секретном месте. Последовательно с контактами SF1 можно включить дополнительные, установив их на раме окна или на второй двери.
Во избежание ложных срабатываний системы от наводок рекомендуется установить дополнительный конденсатор емкостью 0,1 мкФ между выводом 11 DD1.2 и общим проводом.
1.5. Сирена персональной охраны
Шустов М. [5]
Эта портативная сирена предназначена для охраны людей или объектов путем мощного звукового сигнала для отпугивания и привлечения внимания охраны или свидетелей.
Принципиальная схема сирены представлена на рис. 8.
Рис. 8. Принципиальная схема сирены персональной охраны
Схема собрана на шести инверторах микросхемы DD1, трех транзисторах и содержит два RC-генератора: на элементах R2, С2 собран генератор инфранизкой частоты, предназначенный для модуляции с помощью транзистора VT1 второго генератора тональной частоты, собранного на элементах R1, С1. Два оставшихся инвертора, соединенные параллельно, и составной транзистор VT2, VT3 используются в качестве усилителя звуковой частоты. В качестве нагрузки применяется динамическая головка прямого излучения с сопротивлением звуковой катушки 4 Ом и мощностью не менее 0,5 Вт.
Питание сирены производится от двух гальванических элементов, соединенных последовательно, напряжением 3 В.
1.6. Охранное устройство с индикацией состояния шлейфа
Никольский Л. [6]
Предлагаемое устройство способно распознавать отклонение параметров охранного шлейфа от номинальных и сигнализировать о характере отклонения. Для предотвращения попыток злоумышленника накоротко замкнуть шлейф, чтобы парализовать действие охранной системы, конец шлейфа, находящийся в охраняемом помещении, нагружают резистором определенного сопротивления или диодом в определенной полярности.
Принципиальная схема устройства с индикацией состояния шлейфа приводится на рис. 9.
Рис. 9. Схема охранного устройства с индикацией состояния шлейфа
Охранный шлейф содержит контактные датчики SF1-SF4 и резистор R1. Логический узел собран на светодиодах HL1-HL3 и электронном ключе, который и включает сигнал тревоги.
Логический узел представляет собой измерительной мост АБВГ, к одной диагонали которого (АВ) подключено напряжение питания 5 В, а в другую (БГ) включены светодиоды: HL2 — красного цвета и HL3 — желтого. Охранный шлейф с токоограничительным резистором R2 подключен к плечу моста АБ, которое образовано светодиодом HL1 зеленого цвета с резистором R3. В качестве электронного ключа используется триггер Шмитта, собранный на транзисторах VT1 и VT2. Переменный резистор R7 служит регулятором уровня срабатывания триггера Шмитта.
После подачи питания к устройству с исправным шлейфом мост сбалансирован. Поэтому светодиоды HL2 и HL3 не горят, а зажигается светодиод HLJ. Потенциал точки Б примерно равен половине напряжения питания. При этом транзистор VT1 открыт, a VT2 заперт, в результате чего звуковой сигнализатор отключен. Если же в шлейфе возникает замыкание, потенциал точки Б станет почти равен напряжению питания. Тогда светодиод HL1 светиться не будет, а загорится светодиод HL3, сигнализирующий о наличии КЗ в цепи шлейфа. Наконец, если любой из контактных датчиков SF1-SF4 окажется разомкнутым или будет оборван провод шлейфа, потенциал точки Б станет близким к точке В. Тогда зажгутся светодиоды HL1 и HL2. В обеих нештатных случаях срабатывает триггер Шмитта, отпирается транзистор VT2 и включается звуковая сигнализация.
В процессе налаживания при исправном шлейфе подбором сопротивления резистора R1 добиваются получения напряжения в точке Б равным 2,5 В. При разомкнутом шлейфе, когда потенциал точки Б примерно равен 1 В, переменным резистором R7 устанавливают порог срабатывания триггера Шмитта.