Электронные системы охраны - [50]

Пьезоэлектрические напольные датчики

Более дорогостоящей, но и более эффективной напольной системой сигнализации является система с пьезоэлектрическими датчиками. Вообще пьезоэлектрические материалы широко используются в системах сигнализации микрофонных, ультразвуковых, сейсмических и др. Пьезоэлектрические напольные датчики - это самая примитивная форма применения этих материалов. Пользователю необходима лишь информация о том, включена или выключена система.

Напомним, что пьезоэлектрики вырабатывают электрический ток при нажатии или отпускании кристалла. Фирма Pennwalt Corporation, проводившая пионерские исследования в этой области, - возможно порекомендует использовать простейший логический предусилитель, созданный на базе пьезоэлектрической пленки "Купаг" производства этой корпорации.

Датчики, созданные на пьезоэлектрической основе, исключают риск ложной тревоги от проседания контактного коврика и позволяют снизить вероятность запуска сигнализации животными. Одним из наиболее интересных моментов создания приборов сигнализации и является возможность увидеть совершенно неожиданное применение хорошо знакомых материалов и их свойств.

Принцип действия инерционных ЭУ

Когда понятие "инерции" входило в широкий обиход, на вечеринках гости любили развлекать гостей тем, что ставили тарелку и чашку на салфетку, а потом резко выдергивали ткань из-под столовых приборов. Чашка и тарелка оставались на месте. Это и была демонстрация инерции этих предметов относительно движения салфетки.

Теперь, чтобы представить, как эта идея используется в создании системы сигнализации, представьте, что вы держите вверх ногами маленький трехногий стульчик. Ваш коллега находит где-то большой детский мяч и пристраивает его на ножки стула. Если вы медленно двинетесь с такой конструкцией, мяч, видимо, останется на месте. А вот, если ваш коллега воскликнет ни с того, ни с сего "Эй, ты!" - мяч со стула упадет вам на голову, особенно, если вы повернетесь к товарищу со стулом в руках. Мяч оставался на прежнем месте благодаря инерции.

Чтобы превратить стульчики и мячики в инерционное ЭУ надо уменьшить шар до 10 мм в диаметре и сделать его из металла. Три ножки стула тоже станут металлическими, причем расположить их придется так, чтобы шарик не сидел между ними слишком низко и не стоял неустойчиво на самой вершине. Затем к ножкам подводится ток, и, если шарик падает, то в сети образуется разрыв и срабатывает сигнал.

Использование инерционных ЭУ

Потенциальные возможности использования этого принципа очень широки. Это практически все случаи, когда нарушитель создает вибрацию. На практике инерционные ЭУ используются для защиты ящиков бюро, окно, дверей, вплоть до наружных периметров зданий и территорий. Как пояснено в главе 6, использование принципа инерции в конструкциях периметровых датчиков сопровождается большим процентом ложных тревог.

С точки зрения механики, эти приборы работают на основе ускорения земного притяжения и, хотя они и не реагируют на вибрацию с размахом колебаний в 5 мм при частоте в 10 герц, частоты свыше 1000 герц, например, от движения мокрого пальца по стеклу, мгновенно активируют оконное инерционное ЭУ, каким бы малым не был размах.

С точки зрения электрической цепи, инерционное ЭУ имеет очень малую площадь контакта в местах соприкосновения шарика и ножек. Нагрев зоны контакта можно снизить, нанося на ножки и шарик покрытие из золота или драгоценных металлов, а давление в зоне контакта можно усилить, лишь дополнив силу притяжения Земли слабым магнитным полем. Следовательно, инерционные ЭУ очень чувствительны к силе тока, и ухищрения типа использования датчиков в качестве дополнительных контактов не исключают полностью риск сплавления контактов или загрязнения.

Различные фирмы - производители инерционных ЭУ - хорошо представляют себе эти проблемы. Хотелось бы порекомендовать пользоваться поставляемыми фирмой устройствами, ограничивающими силу тока до рабочей для разной модели и отфильтровывающими ложные тревоги от реальных. Первые исследования в этой области начала фирма First Inertia Switch Ltd, и производимые ей инерционные датчики выдержали испытание временем.

Ртутные ЭУ

Когда мы с вами разбирали модель ЭУ в этой главе, то пришли к выводу, что основные враги контактных систем сигнализации - это коррозия контактов и недостаточное давление на них. Неожиданное оружие в борьбе против них - использование ртути в контактах. Она прекрасно справляется с этими проблемами, но имеет и один серьезный недостаток - чтобы система работала, ЭУ надо наклонять. Очевидно, что такое "ограничение" становится преимуществом, если ртутные ЭУ закреплять на откидных окнах и фрамугах.

В наружных системах сигнализации ртутные ЭУ хороши, когда ветер, задающий высокочастотные колебания проволокам в оградах, сбивает с толку иные типы сигнализации периметра.

Кнопки тревоги

Кнопки тревоги - пример использования ЭУ в системах сигнализации. Вместе с тем, как нам кажется, в их конструкции зачастую не учитываются особенности поведения человека в экстренной обстановке. Очень трудно предсказать, будет ли взволнованный человек фиксировать палец на кнопке тревоги хотя бы на полсекунды или ограничится мгновенным ударом. В главе 15 упоминается такое понятие, как "контрольное время срабатывания" и минимальный срок начала действия человека. Их включение в схему - это правило для систем сигнализации. Кнопки тревоги - это исключение из правила. Если вся остальная система сигнализации сконструирована так, чтобы "гасить" очень короткие сигналы и ложные срабатывания, то сигнал с кнопки тревоги надо, наоборот, усилить и растянуть. Как бы короток он не был, на выходе с устройства, блок контроля времени срабатывания должен пропустить его. Для этого используются "залипающие" кнопки, которые позже надо вновь вернуть в начальное состояние, а также кнопки, размыкающие цепь, с пневматической или электронной задержкой движения.