Датчики движения и удара для автомобильной сигнализации

19 августа 2007  |  Вибрационные, сейсмические, пьезоэлектрические, магнитометрические



Почти все выпускаемые промышленностью автомобильные сигнали зации имеют в своем составе датчики, которые срабатывают от различных воздействий на автомобиль. Например, существуют датчи ки удара, движения, наклона, датчики присутствия и т. д.

Многие автолюбители собирают и у с танавливают самодельные устрой ства сигнализации открывания дверей, капота и т. д. В статье “Автосигна лизация с управлением на ИК-лучах” (“Схе мотехника”, № 1/2001) было рассмотрено устройство, которое выполняет функции центрального замка автомобиля. Однако для того чтобы это устройство стало полно ценной автосигнализацией, его необходи мо дополнить соответствующими датчика ми. Стоимость готовых датчиков составля ет от 5 долларов, тогда как себестоимость самодельных датчиков удара и качания со ставляет порядка 50 рублей.

Однако не все типы датчиков могут быть изготовлены радиолюбителем средней квалификации, и поэтому в статье будут рассматриваться датчики, создание кото рых будет под силу даже начинающему ра диолюбителю.

Датчики удара и качания по конструкции можно разделить на несколько видов: с пье зоизлучателем в качестве датчика, с сис темой катушка – магнит, с использованием акселерометра.

На рис.1а показана конструкция датчи ка, чувствительным элементом которого является пьезоизлучатель. В качестве пье зоизлучателя можно использовать любой типа ЗП-3, ЗП-5 и т. п. Пьезоизлучатель жестко крепится к металлической поверх ности клеем или с помощью скобы и вин тов. При ударе по автомобилю воздействие передается на пьезоэлемент. Сигнал с пос леднего усиливается усилителем-ограни чителем, на выходе которого устанавлива ется уровень логического “0” при превы шении заданного порогового значения (ре гулировка чувствительности). Достоин ством этой конструкции является простота и дешевизна. Однако она имеет множество недостатков: регистрация только ударных Датчики движения и удара для автомобильной сигнализации Почти все выпускаемые промышленностью автомобильные сигнали зации имеют в своем составе датчики, которые срабатывают от различных воздействий на автомобиль. Например, существуют датчи ки удара, движения, наклона, датчики присутствия и т. д.


Датчики движения и удара для автомобильной сигнализации

Рис.1.


Датчики движения и удара для автомобильной сигнализации

Рис.2.

воздействий; срабатывание от громкого шума, дождя, вибрации почвы и т. п.; хрупкость датчика и сложность подбора не обходимого уровня чувствительности.

На рис. 1б показана конструкция датчи ка с пьезоэлементом и закрепленным на против него на пружине или металличес кой пластине грузом. Принцип работы этой системы основан на ударе грузом по пье зоизлучателю, когда происходит раскачи вание или удар по автомобилю. Эта конст рукция, в отличие от предыдущей, реаги рует, помимо удара, на раскачивание авто мобиля, но только в одной плоскости. Хрупкость пьезоэлемента по прежнему является слабым звеном.

На рис. 2а показана конструкция, кото рая чаще всего применяется в промышлен ных автосигнализациях. Ее основа – катуш ка и расположенный напротив магнит, ко торый крепится или на пружине или в спе циальной чаше из резины, зафиксирован ной, в свою очередь, на стойках. Принцип работы такой системы основан на возбуж дении в обмотке ЭДС индукции при коле баниях магнита относительно катушки, воз никающих при ударе, толчке или раскачи вании автомобиля. Напряжение ЭДС с ка тушки, как и в предыдущем случае, посту пает на усилитель-ограничитель с регули ровкой чувствительности. В качестве катуш ки удобно использовать обмотку реле РЭС– 6 и ему подобных.

Достоинствами этой системы являются: надежность конструкции; регистрация как ударных воздействий, так и качания авто мобиля в любых плоскостях; легкость на стройки. Недостатки: чувствительность к вибрациям почвы, недостаточная чувстви тельность по всему объему автомобиля, достаточно сложная конструкция по срав нению с пьезоизлучателем.

Однако, несмотря на все недостатки, эта конструкция получила самое широкое рас пространение, и большинство производи телей автосигнализаций предпочитают ис пользование именно такой системы. На рис. 2б представлена одна из разно видностей предыдущей конструкции. Но датчиком в ней является головка индика тора уровня от магнитофона (можно исполь зовать практически любую измерительную головку). Для этого на стрелку приклеива ется грузик (масса подбирается экспери ментально), головка закрепляется так, чтобы стрелка с грузиком находилась как можно ближе к центру шкалы. Эта конструкция имеет такие же достоинства и недостатки, что и предыдущая. Однако кроме этого су ществует еще один серьезный недостаток – регистрация воздействий только в плос кости качания стрелки.

Усилитель для датчиков можно собрать на любом операционном усилителе, одна ко необходимо учесть то, что при поступле нии сигнала с датчика на выходе должен установиться уровень порядка 0–0,3 В (ло гический “0”), т. е. усилитель должен быть совмещен с триггером Шмитта.

Усилитель должен также иметь регули ровку чувствительности для облегчения настройки (особенно в городских услови ях). При регулировке чувствительности нужно ориентироваться не на максималь ный ее уровень, а на то, чтобы ложные сра батывания происходили как можно реже.

Автор: Владимир Зимин, vlzimin[dog]mail[dot]ru


Код для размещения на форумах или блоге

«
»