Mạch vòng lặp báo động - Vòng lặp kín, Vòng lặp song song, Chuỗi / Vòng lặp song song

Bài báo thảo luận về một số mạch cảnh báo an ninh dựa trên vòng lặp đơn giản, được phân loại theo vòng lặp kín, vòng lặp song song và vòng lặp nối tiếp / song song. Tất cả các thiết kế này có thể được tùy chỉnh và sử dụng cho nhiều ứng dụng cảnh báo an ninh.

Tổng quat

Trong mạch cảnh báo vòng lặp, nhiều hơn một cảm biến được sử dụng, mỗi cảm biến có dây với một loại vòng phát hiện nhất định và được chèn trên các khu vực chiến thuật, trên hoặc xung quanh thiết bị cần được bảo vệ.

Việc phát hiện hoặc mạch cảm biến (bao gồm một vòng lặp cảm biến và mạch kích hoạt) điều khiển báo động chống trộm thiết bị hoặc còi báo động, khi khởi động, tạo ra âm thanh lớn hoặc đèn cảnh báo có thể nhìn thấy.

Thiết bị cảm biến trong loại mạch báo động nói chung là cơ bản như một sợi dây kim loại mỏng riêng lẻ, hoạt động giống như một cảm biến và được đặt xung quanh chu vi của mục tiêu cần bảo vệ. Miễn là cáp vẫn không bị xáo trộn, mạch cảnh báo vẫn ở vị trí cảnh báo. Trong trường hợp kẻ gian cắt đứt dây, cảm biến sẽ BẬT và gửi tín hiệu đến mạch kích hoạt, phát ra âm thanh báo động.

Dạng cảm biến này thực sự thuộc loại hệ thống chụp một lần không thể đặt lại. Các hệ thống bảo mật này yêu cầu dây cảm biến phải được thay đổi sau mỗi lần vi phạm. (Chúng được gọi là mạch vòng kín.)

Mặt khác, phần lớn các mạch cảnh báo áp dụng một số loại công tắc kích hoạt từ tính , có thể được đặt lại và áp dụng nhiều lần, giống như một cảm biến. Cảm biến đôi khi có thể là một công tắc kích hoạt từ tính thường mở hoặc thường đóng. Ngoài ra, theo cài đặt của cách sắp xếp bộ kích hoạt, một số cảm biến có thể được đấu nối tiếp hoặc song song vào mạch.

Báo thức im lặng

Mạch đầu tiên, như trong Hình 1 được tạo bằng cách sử dụng 1/2 cổng NOR 2 đầu vào CMOS 4001 CMOS, được ghép lại với nhau giống như thiết lập / đặt lại chốt . Khi mạch ở điều kiện đặt lại (chế độ chờ) và công tắc S1 mở, đầu ra của cổng U1a vẫn ở mức logic thấp.

Khi phím (đèn LED gắn trong phích cắm điện thoại mini, PLI) được kết nối với đầu nối giắc cắm J2, đèn LED vẫn tắt, cho thấy rằng không có vi phạm nào xảy ra.

Tuy nhiên, ngay sau khi S1 được đóng lại, có thể chỉ một thời gian ngắn hoặc toàn bộ chân ra 3 của U1- a tăng mức logic và tiếp tục ở mức cao cho đến khi mạch được đặt lại. Khi mà Chìa khóa được cắm vào đầu nối giắc cắm J2 sau khi vi phạm, đèn LED sáng lên.

Đưa Chìa khóa vào J1 đặt lại mạch. Trong điều kiện không hoạt động, mạch hầu như không tiêu thụ bất kỳ dòng điện nào, cho phép nó duy trì một sự giám sát kiên quyết trong vài tháng một cách đáng tin cậy. Trong trường hợp cảm biến (S1) bị kẻ gian đột nhập cài đặt, mạch ghi lại các chi tiết trong một kho lưu trữ tạm thời mà không có dòng điện bổ sung.

Mạch báo động vòng kín

Mạch cảnh báo tiếp theo của chúng tôi xem Hình 2, hoạt động bằng cách sử dụng một chuỗi 3 công tắc thường đóng nối tiếp nối tiếp nhau (cấu thành cấu hình vòng kín), được nối với cổng SCR.

Chỉ có khoảng bất kỳ số lượng cảm biến nào có thể được gắn nối tiếp và quen với việc kích hoạt mạch. Trong điều kiện không tải, mạch tiêu thụ khoảng 2 mA, tuy nhiên, dòng điện tiêu hao có thể tăng lên đến 500 mA nếu mạch được kích hoạt, tùy thuộc vào thông số kỹ thuật của thiết bị cảnh báo đi kèm.

Hoạt động của mạch rất đơn giản. Khi tất cả các công tắc cảm biến ở vị trí đóng và nguồn được BẬT, điện thế tại cổng SCR trở nên gần bằng không.

Sự suy giảm dòng điện duy nhất là do R1 và các cảm biến đóng. Tuy nhiên, ngay sau khi bất kỳ công tắc cảm biến nào mở ra, trong thời gian ngắn hoặc hoàn toàn, dòng cổng cho SCR được BẬT qua R1.

Thao tác này sẽ kích hoạt SCR, cho phép dẫn đất cho thiết bị còi báo động, thiết bị này hiện bắt đầu kêu. Ngoài ra, tại thời điểm kích hoạt này xảy ra, cảnh báo sẽ được chốt và tiếp tục kêu trong khoảng thời gian dài khi công tắc đặt lại (S1) vẫn được kích hoạt.

Các tụ điện C1 và C2 được tích hợp trong thiết kế để ngăn chặn các xung đột biến điện áp có thể khởi động SCR một cách ngẫu nhiên.

Mạch báo động vòng lặp song song

Mạch cảnh báo tiếp theo của chúng tôi, xem Hình 3, thực tế giống như mạch được cung cấp trong Hình 2, ngoại trừ việc các cảm biến được mắc song song, được gọi là cấu hình vòng hở.

Về cơ bản, sơ đồ này sử dụng các công tắc cảm biến thường mở như hình dưới đây.

Bất kỳ số lượng công tắc thường mở mong muốn nào cũng có thể được đưa vào song song và được sử dụng để kích hoạt cảnh báo, chúng được gắn vào SCR như được chỉ ra trong sơ đồ.

Ở chế độ chờ, mạch cảnh báo kéo dòng điện tối thiểu, khiến nó trở thành một lựa chọn tuyệt vời như một thiết bị chạy bằng pin. Tuy nhiên, ngay sau khi bất kỳ cảm biến đầu vào nào được BẬT, dòng điện cổng sẽ di chuyển qua R1 đến SCR, bật nó lên và kích hoạt còi cảnh báo.

Còi có thể tiếp tục kêu cho đến khi mạch được đặt lại hoặc nguồn điện hoặc pin cạn kiệt hoàn toàn.

Báo động vòng lặp song song đơn giản hơn

Ví dụ về cảnh báo vòng lặp song song được hiển thị ở trên thực sự rất tự giải thích. Các công tắc S1 đến S3 được định vị trên các vị trí chiến lược khác nhau trong một tiền đề được bảo vệ chống lại kẻ xâm nhập.

Ngay sau khi kẻ xâm nhập đi ngang qua bất kỳ một trong các công tắc này và làm cho nó bị tụt hoặc đóng, điện áp sẽ được phép đến cổng SCR thông qua công tắc và R1. Điều này ngay lập tức BẬT SCR và chốt BẬT còi báo động liên quan.

Hệ thống chỉ ngừng hoạt động khi tắt đầu vào nguồn cung cấp.

Sê-ri / Mạch báo động vòng song song

Mạch sau đây, như được cho trong Hình 4, tích hợp cảnh báo trong Hình 2 với một trong Hình 3 để có tính năng bảo vệ nối tiếp và vòng song song cùng nhau. Trong thiết kế này, bạn có thể sử dụng cả cảm biến thường đóng và thường mở để kích hoạt cùng một thiết bị báo động.

Điều quan trọng cần lưu ý là sự khác biệt chính giữa hai vòng cảm biến được xác định theo cách mà mỗi công tắc cảm biến kết hợp với các công tắc khác trong vòng lặp và cũng như cách mà mỗi vòng được nối với mạch.

Vòng lặp được liên kết với SCR1 giữ SCR ở trạng thái TẮT bằng cách kẹp chân cổng của nó vào đường đất thông qua các cảm biến vòng lặp. Việc mở tất cả các công tắc cảm biến này (S2-S4) sẽ ngắt kết nối đất của cổng, cho phép dòng điện được áp dụng cho SCR1.

Điều này cho phép SCR1 kích hoạt và phát ra âm thanh của thiết bị báo động. Ngược lại, cổng của SCR2 được giữ ở mức không qua R3. Khi bất kỳ một trong các công tắc cảm biến liên quan (S5-87) được đóng lại, cổng của SCR được gắn vào nguồn dương nhờ R2, làm cho nó khởi động và BẬT cảnh báo.

Khi một trong các công tắc cảm biến đóng, R2 biến thành một điện trở kéo cổng. Vào thời điểm nó được kích hoạt bởi bất kỳ vòng cảm biến nào, mạch sẽ tiếp tục phát ra cảnh báo miễn là công tắc S1 không được đẩy cho các hành động đặt lại, có thể được nhìn thấy mắc nối tiếp với đầu vào điện áp cung cấp.

Lưu ý rằng việc cắt nguồn cung cấp kích hoạt không có bất kỳ tác động nào đến dẫn SCR, cho đến khi dòng điện qua SCR không bị ngắt. Ngay sau khi công tắc S1 đóng, nó làm cho dòng điện qua SCR trở nên cực tiểu, vô hiệu hóa SCR. Tụ điện C1-C3 ngăn mạch không bị kích hoạt bởi các xung điện áp.

Một ví dụ khác về cảnh báo loạt / vòng song song

Nếu bất kỳ công tắc nào trong số các công tắc S1 --- S3 được mở, T1 / T2 nhận được phân cực cơ sở thông qua R1 và được kích hoạt, đến lượt nó sẽ chốt BẬT SCR và phát âm báo BẬT.

Ngược lại, nếu bất kỳ công tắc nào trên S5 --- S6 được nhấn hoặc đóng, SCR sẽ kích hoạt cổng thông qua R2 và chốt ON cùng với âm thanh cảnh báo.

Trình điều khiển báo động công suất cao

Tất cả các mạch cảnh báo tùy chỉnh được nói đến cho đến nay được thiết kế đơn giản cho các thiết bị cảnh báo công suất thấp đến trung bình vì các thông số kỹ thuật dòng điện thấp của SCR được kết nối với chúng.

Mặt khác, mạch trong Hình 5 sử dụng các giai đoạn điều khiển SCR chính xác tương tự như các mô hình trước đó, nhưng các SCR được thay thế bằng các SCR công suất cao hơn, có khả năng xử lý nặng hơn nhiều và thiết bị báo động lớn hơn .

Cả hai SCR cổng nhạy cảm đều được kết nối trong các mạch cảm biến / trình điều khiển riêng lẻ. Tương tự như mạch trong Hình 4, SCR1 được thiết lập bởi vòng cảm biến thường đóng (S2-S4), trong khi SCR2 được kích hoạt bởi vòng cảm biến thường mở (S5-S7).

Đầu ra (ở cực âm) của mỗi SCR, chúng tôi tìm thấy cổng của một SCR 400-PIV 6 amp (SCR3) được kết nối thông qua một diode điều khiển riêng biệt và một điện trở hạn chế dòng điện chung, R5.

Trong trường hợp bất kỳ công tắc nào trong số các công tắc thường đóng (S2-S4) mở ra, dòng điện cổng bắt đầu chạy qua R3, BẬT SCR1, đèn LED1 sáng lên cho thấy rằng vi phạm đã xảy ra trên một trong các cảm biến thường đóng.

Đồng thời, điện áp catốt của SCR tăng lên đến xấp xỉ 80% điện áp cung cấp, dẫn đến dòng điện di chuyển qua D1 và R5 vào cổng SCR3, bật nó và kích hoạt còi báo động.

Vòng cảm biến thường mở của SCR2 hoạt động theo cùng một kiểu. Ngay sau khi bất kỳ công tắc cảm biến thường mở nào (S5-57) được nhấn xuống, SCR2 sẽ được kích hoạt, đèn LED2 sáng. Đồng thời, một dòng điện cổng được chuyển đến SCR3, kích hoạt cảnh báo.

Mạch báo động đa vòng

Mạch (Hình 6) được giải thích tiếp theo là một cảnh báo nhiều đầu vào có Đèn LED để chỉ ra trạng thái cho từng cảm biến. Mạch kích hoạt hoạt động độc đáo như một chỉ báo trạng thái khi công tắc S8 được chuyển đến vị trí MONITOR.

Với việc S8 được chuyển sang vị trí MONITOR, nó cho phép mạch cảm biến được sử dụng trong suốt giờ làm việc để theo dõi việc đóng và mở cửa và cả những nơi thường dễ bị tổn thương khác chỉ được bảo vệ trong thời gian không hoạt động.

SCR 6-amp được sử dụng để cho phép điều khiển thiết bị cảnh báo công suất cao bằng cách sử dụng hệ thống. Quy trình làm việc của mạch rất đơn giản.

Bộ đệm đảo ngược hex 4049 được sử dụng để cách ly từng bộ một trong số 6 cảm biến đầu vào. Trong khi S2 ở trạng thái thường đóng, đầu vào của U1-a tại chân 3 được nối với nguồn dương.

Đầu vào cao dẫn đến đầu ra của U1-a ở mức thấp. Với đầu ra thấp, LED1 sẽ tắt, không có dòng điện đi qua diode D1.

Khi S2 được mở, nó kéo đầu vào của U1-a ở mức thấp bằng R14, điều khiển đầu ra của nó di chuyển lên cao, làm cho LED1 sáng và trong quá trình này, áp dụng điện áp phân cực cho cơ sở Q1 qua D1 và S8.

Acion kích hoạt Q1, cung cấp đủ dòng cổng cho SCR1 qua R20, để nó kích hoạt ON. Điều này đến lượt nó BẬT còi báo động BZ1.

Mỗi mạch cảm biến / bộ đệm khác cũng hoạt động theo cùng một kiểu.

Bóng bán dẫn được nối dây trong một người theo dõi emitter thiết lập để đảm bảo cách ly thích hợp các đầu ra bộ đệm và tăng cường dòng cổng của SCR để nó bật tối ưu.

Mạch có thể được cải thiện để cung cấp bảo mật vòng nối tiếp bằng cách thay thế một chuỗi cảm biến (có thể là 3 hoặc 4) công tắc cho mỗi công tắc thường đóng được triển khai trong vòng lặp cụ thể.

Hơn nữa, bạn có thể sử dụng mạch đơn giản giống như một màn hình trạng thái bằng cách loại bỏ các điốt (D1-D6) cũng như mạch liên kết.

Ngoài ra, piezo buzzer có thể được gắn từ đầu diode của S8 xuống đất trong trường hợp ưu tiên đầu ra âm thanh khi hệ thống chỉ được sử dụng cho mục đích giám sát. Khi có nhiều đầu vào độc đáo hơn được mong đợi, sẽ không khó bằng cách sử dụng thêm một biến tần 4049 hex vào mạch.