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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Alarma de seguridad para motocicletas. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Automóvil. Dispositivos de seguridad y alarmas. Me parece que el dispositivo de M. Churuksaev [1] debería ser reconocido como uno de los diseños más exitosos de un vigilante de motores. Se convirtió en una especie de modelo para desarrollos posteriores de otros autores (por ejemplo, V. Bannikov [2]). A pesar de que tanto en [1] como en [2] se utilizó un cabezal dinámico de radiación directa para reproducir la señal de alarma, en muchos casos resulta más conveniente utilizar la señal sonora disponible en la máquina. Teniendo en cuenta las capacidades limitadas de la batería de una motocicleta, para aumentar la eficiencia de la protección, pero no a expensas de la confiabilidad de la seguridad, es necesario eliminar las falsas alarmas. En mi opinión, en estos trabajos no se presta suficiente atención a esta cuestión. Se sabe que no es posible separar claramente las señales de los sensores causadas por factores humanos (sin mencionar si hay mala intención) de otras que surgen de la influencia del paso de vehículos, el viento, etc. Por lo tanto, es deseable excluir la activación del vigilante mediante ráfagas cortas de impulsos del sensor (al menos con una duración inferior a 1 s), y más aún mediante impulsos únicos. En otras palabras, conectar la salida del amplificador de señal del sensor de vibración directamente a la entrada del disparador del dispositivo de seguridad debería considerarse una desventaja. Teniendo en cuenta lo anterior se rediseñó el diseño [1]. El sintetizador de música y el amplificador de audio se sustituyen por un relé de señal de audio convencional. Se han tomado medidas para reducir la probabilidad de falsos positivos. La retroalimentación acústica-mecánica parásita entre el sensor y la señal de sonido se elimina mediante un método sin relé: mientras dura la señal de alarma, la unidad electrónica bloquea el paso de los pulsos del sensor de vibración a la entrada del vigilante, después de lo cual se elimina el bloqueo. con cierto retraso. Se proporcionan sensores de contacto para aumentar la confiabilidad de la seguridad general. El diagrama de circuito del vigilante se muestra en la fig. una.
La unidad electrónica está ensamblada en un solo chip, pero contiene todos los componentes funcionales necesarios para este tipo de dispositivo: disparador, temporizador, generador. El papel de disparador y temporizador lo desempeña un dispositivo de un solo disparo fabricado con disparadores Schmitt DD1.2 y DD1.3. El circuito C3R4 determina la duración del pulso de alto nivel en la salida del monoestable, que corresponde a la duración del sonido de alarma (con los valores indicados en el diagrama aproximadamente 23...25 s). Se ensambla un generador con una frecuencia de aproximadamente 1.4 Hz utilizando un disparador Schmitt DD6 y un circuito de ajuste de frecuencia C5R0,7. A esta frecuencia, el relé de señal K1 se enciende periódicamente: la carga del amplificador de corriente en el transistor VT1. El disparador Schmitt DD1.1 asegura que el vigilante sea insensible a los pulsos del sensor mientras suena la alarma y también después de que finaliza durante un tiempo determinado por el circuito R3C2. Esto elimina la activación repetida de la protección bajo la influencia de vibraciones amortiguadas del bastidor de la motocicleta y del elemento piezoeléctrico del propio sensor, provocadas por el efecto acústico-mecánico de la señal sonora. El circuito R1R2C1 coordina el sensor de vibración con la unidad de vigilancia electrónica. Este sensor, desarrollado por Yu. Vinogradov [3], junto con M. Churuksaev y V. Bannikov, también fue utilizado sin modificaciones por V. Pryamushko [4] en la protección de su coche. Lo bueno del sensor es que no sólo es operativo en casi cualquier posición, sino que además es fácil de fabricar y económico. Sin embargo, tuve que realizar una serie de experimentos con el convertidor de vibraciones mecánicas en eléctricas (con el elemento piezoeléctrico BQ1 y sus sujetadores) para aumentar la sensibilidad y confiabilidad al trabajar como guardia en un vehículo motorizado. Para combatir los falsos positivos, Yu. Vinogradov propuso utilizar un analizador con contador de pulso. El circuito integrador más simple R2C1 con resistencia en derivación R1 funciona mejor con el convertidor que propongo. Tiene en cuenta no solo la frecuencia de los pulsos tomados, sino también su duración y amplitud. Dado que el condensador C1 se carga a través de la resistencia R2 y se descarga a través de la resistencia total de las resistencias R1 y R2, sus tiempos de carga y descarga no son los mismos. Es fácil ver que al cambiar la relación de los valores de las resistencias R1 y R2, es posible eliminar la influencia en el funcionamiento del vigilante del motor no solo de pulsos únicos, de ninguna manera relacionados entre sí, sino también de ráfagas (e incluso oscilaciones continuas). Esta es una propiedad muy útil, por ejemplo, para la protección contra vibraciones provocadas por lluvias intensas (con la sensibilidad adecuada del detector). Como se señaló, con una intensidad de vibración significativa, se establecen oscilaciones rectangulares en la salida del sensor con una frecuencia más o menos cierta, un ciclo de trabajo cercano a dos y una amplitud igual a la tensión de alimentación. El circuito R1R2C1 determina el retraso para encender la señal de alarma, que preferiblemente debe seleccionarse al menos 1 s. El circuito R1R2C1 también es adecuado para usar con otros sensores de vibración. Sólo es necesario seleccionar en consecuencia las capacidades de sus piezas. El mecanismo de vigilancia del motor se activa cuando la tensión en el condensador C1 supera el umbral de conmutación superior del disparador Schmitt DD1.1. El uso de disparadores Schmitt en el mecanismo de vigilancia mejora la claridad de conmutación en condiciones de un voltaje de entrada que cambia relativamente lentamente. El relé K2, controlado por los sensores de contacto SF1, SF2, actúa como dispositivo de protección adicional de la motocicleta y puede ser útil cuando falla el sensor de vibraciones (o su uso es difícil, por ejemplo, debido a las condiciones climáticas) o una unidad electrónica, así como si la motocicleta no está a la vista (en el bosque, en un garaje cerca de la casa) El hecho es que muy pronto el oído ya detecta claramente una única activación de la alarma contra el ruido de fondo (incluso puede contar el número de activaciones de señal: 17-18 con las clasificaciones del circuito R4C3 indicadas en el diagrama). Tal señal indica claramente que el sensor de vibración está activado, pero no nos permite juzgar claramente su causa. Si la señal sonora se interrumpe repentinamente, esto debería ser motivo de legítima preocupación. También puede ocurrir que tu moto choque contra otro vehículo. Entonces los sensores de contacto no apagarán la señal hasta que usted intervenga. Como sensores de contacto son adecuados tanto los pulsadores como los interruptores de láminas cerrados (pueden estar conectados varios en paralelo). El diagrama muestra ambas opciones. En modo de seguridad, los contactos cerrados del interruptor SF1 y del interruptor de láminas SF2 deben estar abiertos, mientras que el relé K2 está desenergizado y sus contactos también están abiertos. El botón SF1 se puede instalar, por ejemplo, debajo del sillín (donde normalmente se encuentran las herramientas) de tal manera que el sillín, bloqueado con un pestillo, presione el botón y abra los contactos. Cuando intentas eliminarlo, los contactos se cierran. El interruptor de láminas se puede instalar dentro del tubo del cuadro en el que el eje de la horquilla de la rueda delantera gira sobre cojinetes (esta opción, sin embargo, requiere desmontar la unidad de dirección y quitar el cojinete superior). El interruptor de láminas se fija a través de una junta no magnética a la pared interior del tubo del marco, y se instala un imán en el eje de la horquilla opuesto al interruptor de láminas a través de la misma junta para que el interruptor de láminas se active (abra) cuando se gira la dirección. La rueda se gira desde una de las posiciones extremas aproximadamente un cuarto del ángulo total de su rotación. En este caso, cuando intentes robar una moto, quitar una rueda, etc., el interruptor de láminas se cerrará. Para que al propietario le resulte más fácil instalar el volante en la posición requerida, se utiliza el LED HL1. Después de que se activa el dispositivo, suena la señal de alarma independientemente del estado adicional del interruptor de lengüeta y el LED se apaga. -energizado en modo seguridad. El dispositivo no es crítico para la elección de piezas. Las condiciones de temperatura de funcionamiento de la motocicleta permiten el uso de condensadores de óxido en los circuitos de sincronización (se utilizan ELNA importados en miniatura). El relé K1 es un HG4123/012-1C importado de pequeño tamaño, lo que permitió montarlo en la placa. En su lugar, funcionarán los relés automotrices comunes, pero tendrás que instalar el relé al lado de la señal. Relé K2: cualquiera de tamaño pequeño con el voltaje de funcionamiento adecuado (por ejemplo, RES49, pasaporte RS4.569.421-02). El botón SF1 debe soportar cargas mecánicas pesadas: son adecuados los interruptores de iluminación del interior del automóvil instalados en las puertas o un interruptor de la serie KR (disyuntor de pulsador). El interruptor de láminas se utiliza con contactos de conmutación (deje libre el terminal no utilizado). La placa con las partes de la unidad electrónica se coloca en una caja de pantalla metálica duradera. El sensor consta de un transductor de vibración, cuya base es un elemento piezoeléctrico del emisor de sonido ZP-18, y un amplificador modelador ensamblado en el amplificador operacional DA1 y el transistor VT1 (consulte el diagrama en la Fig. 2, tomado de [3] ).
Se retira el elemento piezoeléctrico de la placa de latón del cuerpo del emisor de sonido y se sueldan dos soportes hechos de alambre de acero elástico con un diámetro de 0,5...0,7 mm, como se muestra en la Fig. 3. Un soporte se suelda al borde de la placa y el otro al revestimiento conductor del elemento piezoeléctrico, también cerca de su borde. Los bastidores soldados deben quedar paralelos entre sí.
Para no dañar el elemento piezoeléctrico durante la soldadura, es aconsejable utilizar la soldadura más fusible y, en consecuencia, reducir la temperatura de calentamiento de la varilla de soldadura. No debe esforzarse por lograr un área mínima de contacto de soldadura en el elemento piezoeléctrico; la soldadura puede desprenderse durante el funcionamiento. El área óptima es de unos 3x4 mm. La distancia entre los postes es de 9,5. 10 milímetros. En el extremo de la consola resultante más alejado de los bastidores, se suelda un peso adicional de soldadura al borde de la placa de latón en el lado opuesto al elemento piezoeléctrico. Sumando o restando el peso del peso, es fácil ajustar el sensibilidad del transductor. Los extremos libres de los soportes del convertidor se estañan y sueldan a la placa durante el montaje final del sensor. El tablero está hecho de laminado de fibra de vidrio con un espesor de 1,5 mm. El dibujo del tablero se muestra en la Fig. 4. La placa se coloca en una carcasa protectora soldada de estaño, que se fija a la carrocería de la motocicleta con un tornillo autorroscante. El convertidor BQ1 no debe tocar las paredes de la carcasa durante el funcionamiento.
Dimensiones del sensor: 25x25x18 mm. Está conectado a la unidad electrónica mediante tres conductores con aislamiento fiable. El condensador C1 en el sensor -K53-19 es un condensador de bloqueo en el circuito de alimentación. La placa está diseñada para instalar el transistor KT361G, pero los mejores resultados se obtuvieron con el transistor 2SA881R importado con un pinout similar. Resistencia recortadora R2 - SPZ-19a. Al configurar un vigilante, los retrasos de tiempo deseados se especifican seleccionando las clasificaciones de los circuitos RC. Es más conveniente ajustar los parámetros de la cadena R1R2C1 directamente en la motocicleta. Para hacer esto, se reemplaza la resistencia R2 con un recortador, en lugar de la resistencia R1 se suelda otra con una resistencia de 1 ... 2 kOhm (para limitar la corriente del colector del transistor del sensor), como se muestra en la Fig. 5.
El control deslizante de la resistencia está colocado en la posición más a la izquierda según el diagrama: sensibilidad mínima. Luego intentan quitar de la moto cualquier pieza fácilmente desmontable (al menos el tapón del depósito de gasolina). La guardia no debe activarse. Moviendo gradualmente el control deslizante de la resistencia hacia la derecha según el diagrama, conseguimos que al retirar la pieza se produzca un claro disparo de la protección. Las manipulaciones al retirar una pieza deben ser lo más idénticas posible. Después de cada impacto en el sensor, es necesario hacer una pausa para descargar el condensador C1. Habiendo encontrado la posición requerida del control deslizante de la resistencia R2, mida la resistencia de los brazos divisores resultantes y reemplácelos con resistencias constantes. Antes de poner el vigilante en modo de espera, coloque el volante de la motocicleta en una posición en la que el LED HL1 se apague y encienda la alimentación con el interruptor de palanca SA1. En conclusión, cabe señalar que la fiabilidad de la seguridad depende en gran medida del secreto y la inaccesibilidad (dentro de un intervalo de tiempo razonable) de los elementos que la proporcionan. Por lo tanto, es recomendable proporcionar una caja metálica resistente y bien cerrada para la batería, proteger la señal sonora con una carcasa y colocar el cableado correspondiente en el cuadro de la motocicleta. La aplicación práctica de estas medidas puede variar en función del tipo de vehículo. Literatura
Autor: A.Martemyanov, Seversk, región de Tomsk
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