دوائر الإنذار الحلقية - حلقة مغلقة ، حلقة متوازية ، سلسلة / حلقة متوازية

يناقش المقال عددًا قليلاً من دوائر الإنذار الأمني ​​البسيطة القائمة على الحلقة ، المصنفة ضمن الحلقة المغلقة والحلقة المتوازية والحلقة المتسلسلة / المتوازية. يمكن تخصيص كل هذه التصميمات واستخدامها لمجموعة متنوعة من تطبيقات إنذار الأمان.

ملخص

في دائرة الإنذار الحلقي ، يتم استخدام أكثر من مستشعر واحد ، كل واحد سلكي بنوع معين من حلقة الكشف ، ويتم إدخاله عبر مناطق تكتيكية ، حول الأداة التي سيتم حراستها.

يتحكم الكشف أو دائرة المستشعر (التي تتضمن حلقة مستشعر ودائرة تشغيل) في أ إنذار ضد السرقة جهاز أو صفارة الإنذار التي ، عند تهيئتها ، تصدر صوتًا عاليًا أو إضاءة تحذير مرئية.

جهاز الاستشعار في هذا النوع من دوائر الإنذار بشكل عام أساسي مثل خيط فردي من سلك معدني رفيع ، يعمل مثل المستشعر ويتم وضعه حول محيط الهدف المراد حمايته. طالما ظل الكبل غير مضطرب ، تظل دائرة الإنذار في وضع التنبيه. في حالة قطع دخيل السلك ، يتم تشغيل المستشعر ويرسل إشارة إلى دائرة الزناد ، ويطلق الإنذار.

يأتي هذا النوع من المستشعرات في الواقع ضمن فئة نظام طلقة واحدة غير قابلة لإعادة الضبط. تتطلب أنظمة الأمان هذه تغيير سلك المستشعر بعد كل انتهاك. (تُعرف هذه الدوائر بدوائر الحلقة المغلقة).

من ناحية أخرى ، فإن غالبية دوائر الإنذار تطبق نوعًا معينًا من مفتاح تشغيل مغناطيسي ، يمكن إعادة تعيينها وتطبيقها بشكل متكرر ، مثل المستشعر. قد يكون المستشعر في بعض الأحيان مفتاحًا مفتوحًا بشكل طبيعي أو مغلقًا بشكل طبيعي. بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا لإعدادات ترتيب المشغل ، يمكن توصيل العديد من أجهزة الاستشعار في سلسلة أو موازية في الدائرة.

إنذار هادئ

الدائرة الأولى ، كما هو موضح في الشكل 1 ، يتم إنشاؤها باستخدام 1/2 من 4001 CMOS رباعي الدخل 2 بوابة NOR ، مجمعة مثل a ضبط / إعادة المزلاج . عندما تكون الدائرة في حالة إعادة التعيين (وضع الاستعداد) والمفتاح S1 مفتوحًا ، يظل خرج البوابة U1a عند المنطق المنخفض.

عند توصيل المفتاح (مصباح LED متصل بمقبس هاتف صغير ، PLI) بموصل المقبس J2 ، يظل مؤشر LED مغلقًا ، مما يدل على عدم حدوث أي انتهاك.

ومع ذلك ، بمجرد إغلاق S1 ، قد يكون دبوس الإخراج 3 من U1- a لفترة وجيزة أو كليًا مرتفعًا ويستمر في الارتفاع حتى تتم إعادة ضبط الدائرة. عندما مفتاح يتم إدخاله في موصل المقبس J2 بعد انتهاك ، يضيء مؤشر LED.

وضع مفتاح في J1 يعيد تعيين الدائرة. في حالة الخمول ، بالكاد تستهلك الدائرة أي تيار ، مما يمكنها من الحفاظ على مراقبة صارمة لعدة أشهر بشكل موثوق. في حالة تشغيل المستشعر (S1) بواسطة دخيل ، تسجل الدائرة التفاصيل في مخزن مؤقت بدون سحب تيار إضافي.

دائرة إنذار مغلقة الحلقة

دائرة الإنذار التالية ، انظر الشكل 2 ، تعمل باستخدام سلسلة من 3 مفاتيح مغلقة عادة متصلة بالسلسلة (تشكل تكوين الحلقة المغلقة) ، موصلة ببوابة SCR.

يمكن توصيل أي عدد من أجهزة الاستشعار في سلسلة وتعتاد على تنشيط الدائرة. في حالة الخمول ، تستهلك الدائرة حوالي 2 مللي أمبير ، ومع ذلك قد يزيد الصرف الحالي إلى 500 مللي أمبير إذا تم تنشيط الدائرة ، اعتمادًا على مواصفات جهاز الإنذار المرفق.

عمل الدائرة مباشر للغاية. مع وجود جميع مفاتيح أجهزة الاستشعار في الوضع المغلق وتشغيل الطاقة ، تصبح الإمكانات عند بوابة SCR قريبة من الصفر.

الاستنفاد الحالي الوحيد هو عن طريق R1 وأجهزة الاستشعار المغلقة. ومع ذلك ، بمجرد فتح أي من مفاتيح الاستشعار ، إما لفترة وجيزة أو بالكامل ، فإن تيار البوابة لـ SCR قيد التشغيل عبر R1.

يعمل هذا على تنشيط SCR ، مما يتيح التوصيل الأرضي لجهاز بوق الإنذار ، والذي يبدأ الآن في النحيب. أيضًا ، في اللحظة التي يحدث فيها هذا التنشيط ، يتم إغلاق المنبه ويستمر في الصوت طالما ظل مفتاح إعادة التعيين (S1) نشطًا.

تم دمج المكثفات C1 و C2 في التصميم لإيقاف ارتفاعات الجهد المحتملة من بدء تشغيل SCR بشكل زائف.

دائرة الإنذار ذات الحلقة المتوازية

دارة الإنذار التالية ، انظر الشكل 3 ، هي عمليًا نفس الدائرة المتوفرة في الشكل 2 ، باستثناء أن المستشعرات مزوّدة بالتوازي ، وهو ما يُعرف بتكوين الحلقة المفتوحة.

في الأساس ، يستخدم هذا التخطيطي مفاتيح استشعار مفتوحة بشكل طبيعي كما هو موضح أدناه.

يمكن تضمين أي كمية مرغوبة من المفاتيح المفتوحة عادةً بشكل متوازٍ واستخدامها لتنشيط الإنذار ، وهي متصلة بـ SCR كما هو موضح في التخطيطي.

في وضع الاستعداد ، تسحب دائرة الإنذار الحد الأدنى من التيار ، مما يجعلها خيارًا رائعًا كوحدة تعمل بالبطارية. ومع ذلك ، بمجرد تشغيل أي من مستشعرات الإدخال ، يتحرك تيار البوابة عبر R1 إلى SCR ، ويقوم بتشغيله ويطلق بوق الإنذار.

قد يستمر صوت البوق حتى يتم إعادة ضبط الدائرة أو نفاد مصدر الطاقة أو البطارية تمامًا.

إنذار حلقة متوازية أبسط

مثال إنذار الحلقة المتوازية الموضح أعلاه هو في الواقع واضح للغاية. يتم وضع المفاتيح من S1 إلى S3 عبر مواضع إستراتيجية مختلفة داخل فرضية يجب حمايتها من المتطفلين.

بمجرد أن يمر المتسلل عبر أي من هذه المفاتيح ويتسبب في الضغط عليه أو إغلاقه ، يُسمح للجهد بالوصول إلى بوابة SCR عبر المفتاح و R1. يؤدي هذا على الفور إلى تشغيل SCR وتشغيل صفارة الإنذار المرتبطة.

يتم إلغاء تنشيط النظام فقط عن طريق إيقاف تشغيل إدخال الإمداد.

دارة إنذار متسلسلة / متوازية

تدمج الدائرة التالية ، كما هو مذكور في الشكل 4 ، الإنذار في الشكل 2 مع المنبه الموجود في الشكل 3 لتميز الحماية المتسلسلة والحلقة المتوازية معًا. في هذا التصميم ، يمكنك استخدام مستشعرات مغلقة عادةً ومفتوحة عادةً لتنشيط نفس جهاز الإنذار.

من المهم ملاحظة أن الاختلاف الأساسي بين حلقتين من أجهزة الاستشعار يتم تحديده من خلال الطريقة التي يرتبط بها كل مفتاح حساس بالآخرين داخل الحلقة وأيضًا الطريقة التي يتم بها توصيل كل حلقة بالدائرة.

تحافظ الحلقة المرتبطة بـ SCR1 على إيقاف تشغيل SCR عن طريق تثبيت دبوس البوابة الخاص بها على الخط الأرضي عبر مستشعرات الحلقة. يؤدي فتح جميع مفاتيح المستشعرات (S2-S4) إلى فصل الارتباط الأرضي للبوابة ، مما يسمح بتطبيق تيار البوابة على SCR1.

هذا يسمح لـ SCR1 بتنشيط وصوت جهاز الإنذار. في المقابل ، يتم الاحتفاظ ببوابة SCR2 عند صفر جهد من خلال R3. عندما يتم إغلاق أي من مفاتيح المستشعرات المرتبطة (S5-87) ، يتم توصيل بوابة SCR بالإمداد الإيجابي عن طريق R2 ، مما يؤدي إلى بدء تشغيله وتشغيل الإنذار.

مع إغلاق أحد مفاتيح الاستشعار ، يتحول R2 إلى مقاوم سحب البوابة. في اللحظة التي يتم تشغيلها بواسطة أي من حلقات المستشعر ، تستمر الدائرة في إصدار صوت الإنذار طالما لم يتم الضغط على مفتاح S1 لإجراءات إعادة الضبط ، والتي يمكن رؤيتها سلكية في سلسلة مع إدخال جهد الإمداد.

لاحظ أن قطع إمداد المشغل ليس له أي تأثير على توصيل SCR ، حتى لا يتم مقاطعة التيار من خلال SCR. بمجرد إغلاق المحول S1 ، فإنه يتسبب في تقليل التيار عبر SCR إلى الحد الأدنى ، مما يؤدي إلى تعطيل SCR. تعمل المكثفات C1-C3 على إيقاف تشغيل الدائرة بشكل زائف بسبب طفرات الجهد.

مثال آخر على إنذار متسلسل / حلقة متوازية

إذا تم فتح أي من المفاتيح S1 --- S3 ، فإن T1 / T2 يحصل على انحياز للقاعدة عبر R1 ويتم تنشيطه ، والذي بدوره يقوم بإغلاق SCR ، ويصدر صوت التنبيه في وضع التشغيل.

على العكس من ذلك ، إذا تم الضغط على أي من المفاتيح عبر S5 --- S6 أو إغلاقه ، فإن SCR تحصل على مشغلات البوابة عبر R2 والمزالج على طول إصدار صوت الإنذار.

سائق إنذار عالي الطاقة

تم تصميم جميع دوائر الإنذار المخصصة التي تم الحديث عنها حتى الآن ببساطة لأجهزة الإنذار ذات الطاقة المنخفضة والمتوسطة بسبب المواصفات الحالية المنخفضة لأجهزة SCR المتصلة بها.

من ناحية أخرى ، تستخدم الدائرة في الشكل 5 مراحل محرك SCR تشبه تمامًا الموديلات السابقة ، ولكن يتم استبدال SCR بأخرى ذات طاقة أعلى ، قادرة على التعامل مع أثقل بكثير و أجهزة إنذار بصوت أعلى .

يتم توصيل كل من SCR ذات البوابة الحساسة في دوائر المستشعر / السائق الفردية. على غرار الدائرة في الشكل 4 ، يتم تشغيل SCR1 بواسطة حلقة الاستشعار المغلقة عادة (S2-S4) ، بينما يتم تنشيط SCR2 بواسطة حلقة الاستشعار المفتوحة عادة (S5-S7).

الإخراج (عند الكاثود) لكل SCR نجد بوابة 400-PIV 6-amp SCR (SCR3) متصلة من خلال صمام ثنائي منفصل ومقاوم شائع الحد من التيار ، R5.

في حالة فتح أي من المفاتيح المغلقة عادةً (S2-S4) ، يبدأ تيار البوابة بالتدفق عن طريق R3 ، وتشغيل SCR1 ، والذي يضيء مؤشر LED1 ليكشف عن حدوث انتهاك عبر أحد أجهزة الاستشعار المغلقة عادةً.

في الوقت نفسه ، يرتفع جهد الكاثود الخاص بـ SCR إلى ما يقرب من 80 ٪ من جهد الإمداد ، مما يؤدي إلى انتقال التيار عبر D1 و R5 إلى بوابة SCR3 ، وتشغيله وتشغيل بوق الإنذار.

تعمل حلقة المستشعر المفتوحة عادةً في SCR2 بنفس الطريقة تمامًا. بمجرد الضغط على أي من مفاتيح المستشعر المفتوحة عادة (S5-57) ، يتم تنشيط SCR2 ، وإضاءة LED2. في نفس الوقت أيضًا ، يتم توصيل تيار البوابة إلى SCR3 ، مما يؤدي إلى تشغيل الإنذار.

دائرة إنذار متعددة الحلقات

الدائرة (الشكل 6) الموضحة بعد ذلك عبارة عن إنذار متعدد المدخلات به a مصباح LED للإشارة إلى حالة كل مستشعر. تعمل دائرة الزناد بشكل جيد كمؤشر للحالة عند نقل المفتاح S8 إلى وضع المراقبة.

مع تحويل S8 إلى وضع MONITOR ، فإنه يسمح باستخدام دائرة المستشعر طوال ساعات العمل لمراقبة إغلاق الباب وفتحه وأيضًا الأماكن الأخرى المعرضة للخطر والتي يتم تأمينها فقط خلال فترات عدم العمل.

يتم استخدام SCR بقوة 6 أمبير لتمكين التحكم في جهاز الإنذار عالي الطاقة باستخدام النظام. إجراءات عمل الدائرة بسيطة للغاية.

يتم استخدام عازل عكسي 4049 سداسي عشري لعزل كل واحد من مستشعرات الإدخال الستة. بينما يكون S2 في وضعه المغلق عادةً ، يتم توصيل مدخل U1-a عند الطرف 3 بالإمداد الإيجابي.

ينتج عن المدخلات العالية بقاء إخراج U1-a منخفضًا. مع خرج منخفض ، يتم إيقاف تشغيل LED1 ، مع عدم دخول التيار عبر الصمام الثنائي D1.

عندما يتم فتح S2 ، فإنه يسحب مدخلات U1-a منخفضة عن طريق R14 ، مما يؤدي إلى ارتفاع ناتجها ، مما يؤدي إلى إضاءة LED1 ، وفي الدورة يتم تطبيق جهد انحياز لقاعدة Q1 عبر D1 و S8.

ينشط acion Q1 ، مما يوفر تيارًا مناسبًا للبوابة لـ SCR1 عبر R20 ، بحيث يتم تشغيله. وهذا بدوره يؤدي إلى تشغيل بوق الإنذار BZ1.

تعمل كل واحدة من دوائر المستشعرات / المخازن المؤقتة الأخرى بنفس الطريقة بالضبط.

يتم توصيل الترانزستور في باعث المتابع الإعداد لضمان العزل المناسب لمخرجات المخزن المؤقت وتعزيز تيار بوابة SCR بحيث يتم تشغيله على النحو الأمثل.

يمكن تحسين الدائرة لتوفير أمان سلسلة الحلقات عن طريق استبدال سلسلة من المستشعرات (قد تكون 3 أو 4) مفاتيح لكل مفتاح مغلق عادة يتم تنفيذه داخل الحلقة المحددة.

علاوة على ذلك ، يمكنك استخدام الدائرة تمامًا مثل شاشة مراقبة الحالة عن طريق التخلص من الثنائيات (D1-D6) وكذلك الدوائر المرتبطة بها.

بالإضافة إلى، الجرس بيزو يمكن توصيله من نهاية الصمام الثنائي لـ S8 إلى الأرض في حالة تفضيل مخرج مسموع عند استخدام النظام لغرض المراقبة فقط. عندما يُتوقع المزيد من المدخلات الفريدة ، لن يكون الأمر صعبًا على الإطلاق من خلال استخدام عاكس سداسي 4049 إضافي في الدائرة.