Smyčkové alarmové obvody - uzavřená smyčka, paralelní smyčka, sériová / paralelní smyčka

Článek pojednává o několika jednoduchých smyčkách zabezpečovacích alarmů založených na smyčce, které jsou rozděleny do kategorií podle uzavřené smyčky, paralelní smyčky a sériové / paralelní smyčky. Všechny tyto návrhy lze přizpůsobit a použít pro různé aplikace bezpečnostních alarmů.

Přehled

V obvodu smyčkového alarmu se používá více než jeden senzor, každý z nich je propojen s určitým typem detekční smyčky a je zasunut přes taktické oblasti, na nebo kolem gadgetu, který má být střežen.

Detekce nebo obvod snímače (který zahrnuje smyčku snímače a spouštěcí obvod) řídí a poplašné zařízení proti vloupání zařízení nebo siréna, která při inicializaci vydává hlasitý zvuk nebo viditelné výstražné osvětlení.

Senzorové zařízení u těchto typů poplachové obvody je obecně stejně základní jako jednotlivé vlákno z tenkého kovového drátu, který funguje jako senzor a je umístěn po obvodu chráněného cíle. Dokud kabel zůstane nerušený, alarmový obvod zůstane ve výstražné poloze. V případě, že vetřelec přeruší vodič, senzor se zapne a vyšle signál do spouštěcího obvodu, který spustí alarm.

Tato forma snímače ve skutečnosti spadá do kategorie jednorázového neresetovatelného systému. Tyto bezpečnostní systémy vyžadují, aby byl vodič senzoru změněn po každém porušení. (Jedná se o obvody s uzavřenou smyčkou.)

Na druhou stranu většina alarmových obvodů používá určitý typ magneticky spouštěný spínač , které lze resetovat a použít opakovaně, jako senzor. Senzor může být někdy normálně otevřený nebo normálně uzavřený magneticky spouštěný spínač. Navíc podle nastavení uspořádání spouště mohlo být několik senzorů zapojeno do série nebo paralelně do obvodu.

Tichý alarm

Úplně první obvod, jak je znázorněno na obr. 1, je vytvořen pomocí 1/2 brány 400 NOR se čtyřmi vstupy CMOS se čtyřmi vstupy, sestavenou jako západka nastavení / reset . Když je obvod v resetovacím stavu (pohotovostní režim) a spínač S1 otevřený, výstup brány U1a zůstává na logicky nízké hodnotě.

Když je klíč (kontrolka LED připojená k zástrčce mini telefonu, PLI) připojena ke konektoru J2, kontrolka LED zhasne, což ukazuje, že nedošlo k žádnému porušení.

Avšak jakmile je S1 uzavřen, může být jen krátce nebo úplně výstupní pin 3 U1-a logicky vysoký a bude vysoký, dokud nebude obvod resetován. Když klíč je zasunut do konektoru J2 po porušení, rozsvítí se LED.

Uvedení klíč do J1 resetuje zpět obvod. V klidovém stavu obvod téměř nespotřebovává žádný proud, což mu umožňuje spolehlivě udržovat rozhodné monitorování po dobu několika měsíců. V případě, že je senzor (S1) spuštěn narušitelem, obvod zaznamená podrobnosti do dočasného úložiště bez dalšího odběru proudu.

Obvod alarmu uzavřené smyčky

Náš další alarmový obvod, viz obr. 2, pracuje pomocí řetězce 3 sériově zapojených normálně zavřených spínačů (tvořících konfiguraci uzavřené smyčky) připojených k bráně SCR.

K sérii lze připojit téměř libovolný počet senzorů a zvyknout si na aktivaci obvodu. V klidovém stavu obvod spotřebovává kolem 2 mA, avšak odběr proudu se může případně zvýšit až na 500 mA, pokud je obvod aktivován, v závislosti na specifikacích připojeného výstražného zařízení.

Fungování obvodu je extrémně jednoduché. Když jsou všechny spínače senzorů v zavřené poloze a napájení zapnuto, potenciál v bráně SCR se blíží nule.

Jediné vyčerpání proudu je pomocí R1 a uzavřených senzorů. Jakmile se však kterýkoli ze spínačů senzoru otevře, ať už krátce nebo úplně, proud brány pro SCR je ZAPNUTO přes R1.

Tím se aktivuje SCR a umožní se zemní vedení pro zařízení poplašného klaksonu, které nyní začne naříkat. V okamžiku, kdy k této aktivaci dojde, se alarm zablokuje a bude znít tak dlouho, dokud zůstane aktivován resetovací spínač (S1).

Kondenzátory C1 a C2 jsou integrovány do konstrukce, aby zabránily možným napěťovým špičkám před falešnou inicializací SCR.

Obvod alarmu paralelní smyčky

Náš další alarmový obvod, viz obr. 3, je prakticky stejný jako obvod uvedený na obr. 2, s výjimkou toho, že senzory jsou uspořádány paralelně, což je známé jako konfigurace otevřené smyčky.

V zásadě toto schéma využívá normálně otevřené spínače senzorů, jak je znázorněno níže.

Paralelně lze zahrnout jakékoli požadované množství normálně otevřených spínačů a použít je k aktivaci alarmu, které jsou připojeny k SCR, jak je naznačeno ve schématu.

V pohotovostním režimu táhne obvod alarmu minimální proud, což z něj činí vynikající volbu jako jednotka napájená z baterie. Jakmile je však některý ze vstupních senzorů ZAPNUTÝ, proud brány se přes R1 přesune do SCR, zapne se a spustí výstražnou houkačku.

Houkačka může znít, dokud se neobnoví obvod nebo se zcela nevybije napájení nebo baterie.

Jednodušší alarm paralelní smyčky

Výše uvedený příklad alarmu paralelní smyčky je ve skutečnosti velmi vysvětlující. Přepínače S1 až S3 jsou umístěny napříč různými strategickými pozicemi v rámci premisy, která má být chráněna proti vetřelci.

Jakmile vetřelec projde některým z těchto spínačů a způsobí jeho sepnutí nebo sepnutí, je napětí povoleno dosáhnout brány SCR přes spínač a R1. To okamžitě zapne SCR a zablokuje přidruženou výstražnou sirénu.

Systém se deaktivuje pouze vypnutím napájecího vstupu.

Sériový / paralelní smyčkový alarmový obvod

Následující obvod, jak je uveden na obr. 4, integruje poplach na obr. 2 s poplachem na obr. 3, aby společně chránily sériovou a paralelní smyčkou. V tomto provedení můžete k aktivaci stejného výstražného zařízení použít jak normálně zavřené, tak normálně otevřené senzory.

Je důležité si uvědomit, že primární rozdíl mezi dvěma smyčkami senzoru je identifikován způsobem, jakým se každý spínač senzoru sdružuje s ostatními ve smyčce, a také způsobem, jakým je každá smyčka připojena k obvodu.

Smyčka spojená s SCR1 udržuje SCR vypnuté upnutím jeho hradlového kolíku k zemnímu vedení pomocí smyčkových senzorů. Otevřením všech těchto senzorových spínačů (S2-S4) se odpojí zemnící spojení brány a nechá se proud brány aplikovat na SCR1.

To umožňuje SCR1 aktivovat a aktivovat výstražné zařízení. Naproti tomu brána SCR2 je udržována na nulovém potenciálu prostřednictvím R3. Když je některý z přidružených senzorových spínačů (S5-87) sepnut, brána SCR se připojí k pozitivnímu napájení pomocí R2, což způsobí jeho spuštění a zapnutí alarmu.

Když je jeden ze senzorových spínačů sepnutý, R2 se změní na odpor brány. V okamžiku, kdy je spuštěn některou ze smyček senzoru, obvod začne vydávat poplach, dokud nebude stisknut spínač S1 pro akce resetování, což lze vidět zapojené v sérii se vstupem napájecího napětí.

Pamatujte, že přerušení napájení spouště nemá žádný vliv na vedení SCR, dokud není přerušen proud skrz SCR. Jakmile je spínač S1 sepnut, způsobí to, že proud přes SCR bude minimální, což deaktivuje SCR. Kondenzátory C1-C3 zabraňují rušivému spouštění obvodu napěťovými špičkami.

Další příklad alarmu sériové / paralelní smyčky

Pokud je některý ze spínačů S1 --- S3 otevřen, dostane T1 / T2 základnu předpjatou přes R1 a je aktivován, což zase zablokuje SCR a vydá poplach ON.

Naopak, pokud je některý ze spínačů přes S5 --- S6 stisknutý nebo sepnutý, SCR dostane spouštění brány přes R2 a západky se zapnou po spuštění alarmu.

High Power Driver Driver

Všechny doposud mluvené přizpůsobené poplachové obvody byly jednoduše navrženy pro poplašná zařízení s nízkým až středním výkonem kvůli specifikacím nízkého proudu SCR, které jsou s nimi spojeny.

Obvod na obr. 5 na druhé straně využívá stupně ovladače SCR přesně podobné předchozím modelům, ale SCR jsou nahrazeny výkonnějšími, které jsou schopné zvládnout mnohem těžší a hlasitější výstražná zařízení .

Oba senzory SCR s citlivou bránou jsou zapojeny v jednotlivých obvodech snímač / budič. Podobně jako u obvodu na obr. 4 je SCR1 spuštěn normálně uzavřenou smyčkou snímače (S2-S4), zatímco SCR2 je aktivován normálně otevřenou smyčkou snímače (S5-S7).

Na výstupu (na katodě) každého SCR najdeme hradlo 400-PIV 6- ampérového SCR (SCR3) připojeného přes samostatnou budicí diodu a společný odpor omezující proud, R5.

V případě, že se některý z normálně zavřených spínačů (S2-S4) rozepne, začne proud brány proudit pomocí R3, zapnutím SCR1, který rozsvítí LED1 odhalující, že došlo k narušení na jednom z normálně zavřených senzorů.

Současně se katodové napětí SCR vyšplhá až na přibližně 80% napájecího napětí, což vede k pohybu proudu přes D1 a R5 do brány SCR3, jeho zapnutí a spuštění výstražné houkačky.

Normálně otevřená smyčka senzoru SCR2 funguje přesně stejným způsobem. Jakmile stisknete kterýkoli z normálně otevřených senzorových spínačů (S5-57), aktivuje se SCR2 a rozsvítí se LED2. Současně je do SCR3 dodáván proud brány, který spouští alarm.

Víceokruhový poplachový obvod

Obvod (obr. 6) vysvětlený dále je alarm s více vstupy, který má a LED lampa pro indikaci stavu každého senzoru. Spouštěcí obvod funguje pěkně jako indikátor stavu, když je spínač S8 přesunut do polohy MONITOR.

S S8 posunutým do polohy MONITOR umožňuje použití obvodu senzoru po celou dobu pracovní doby ke sledování zavírání a otevírání dveří a také dalších typicky zranitelných míst, která jsou zajištěna pouze v době mimo provoz.

6-zesilovač SCR se používá k umožnění ovládání vysoce výkonného výstražného zařízení pomocí systému. Pracovní postup obvodu je velmi jednoduchý.

K izolaci každého ze 6 vstupních senzorů se používá hexadecimální vyrovnávací paměť 4049. Když je S2 ve své normálně uzavřené situaci, vstup U1-a na pinu 3 je napojen na kladný zdroj.

Vysoký vstup způsobí, že výstup U1-a zůstane nízký. Při nízkém výkonu se LED1 vypne, aniž by přes diodu D1 vnikl proud.

Když je S2 otevřen, táhne vstup U1-a low pomocí R14, čímž se jeho výstup pohybuje vysoko, což způsobí rozsvícení LED1 a v průběhu aplikace zkreslení napětí pro základnu Q1 přes D1 a S8.

Acion aktivuje Q1 a poskytuje odpovídající hradlový proud pro SCR1 přes R20, takže spouští ON. To zase zapne výstražnou houkačku BZ1.

Každý z ostatních obvodů senzorů / vyrovnávacích pamětí také pracuje přesně stejným způsobem.

Tranzistor je zapojen v sledovač emitorů nastavení pro zajištění správné izolace výstupů vyrovnávací paměti a zvýšení proudu brány SCR tak, aby se optimálně zapnul.

Obvod může být vylepšen tak, aby poskytoval zabezpečení sériové smyčky nahrazením řetězce senzorů (mohou to být 3 nebo 4) přepínačů pro každý normálně zavřený spínač implementovaný v konkrétní smyčce.

Obvod můžete dále využít jednoduše jako monitor stavu tím, že se zbavíte diod (D1-D6) i příslušných obvodů.

Dodatečně, piezo bzučák může být připojen od konce diody S8 k zemi v případě, že je preferován zvukový výstup, když je systém používán pouze pro účely monitorování. Pokud se očekává mnohem více jedinečných vstupů, nemělo by to být vůbec obtížné použitím dalšího hexadecimálního měniče 4049 do obvodu.