Емкостной датчик надежно контролирует противоугонное устройство

Обновлено: 09.01.2025

Электронные системы защиты от угона предназначены для предотвращения незаконного доступа в автомобиль путем блокировки электрических цепей и оповещения владельца о такой попытке. К ним относятся автомобильные сигнализации, иммобилайзеры и системы GPS слежения.

Автомобильные сигнализации

Сигнализацию также наделяют множеством дополнительных сервисных возможностей: управление центральным замком, поднятие стеклоподъемников и закрытие люка при постановке на охрану, запирание дверей при запуске двигателя или начале движения, режим «свободные руки», дистанционный запуск двигателя, поиск автомобиля на стоянке, гаражный режим и многое другое.

Состав сигнализации и назначение основных элементов

Сигнализации отличаются друг от друга главным образом набором датчиков и способом соединения устройств, входящих в состав сигнализации, с блоком управления. В зависимости от комплектации, количества доступных функций и режимов сигнализации можно условно разделить на системы начального, среднего и высшего уровня.

Полноценная сигнализация включает в себя:

набор сенсоров, в который входят выключатели, датчики давления и детекторы движения;
сирену;
радиоресивер, позволяющий осуществлять контроль и управление с ключа или брелока;
дополнительную батарею для подачи сигнала тревоги в случае отсоединения или вывода из строя штатного аккумулятора;
блок управления, принимающий сигналы от датчиков и включающий исполнительные устройства.

Основные датчики, применяемые в автомобильных сигнализациях

Датчик открытия двери, капота, багажника – самый простой датчик, представляющий собой обычный выключатель.

Датчик падения напряжения реагирует на изменения напряжения в электрической цепи автомобиля, которое возникает, например, при включении лампы освещения салона, багажника, отключении проводов под капотом и т.п.

Датчик удара реагирует на механические воздействия на автомобиль. Для предупреждения ложных срабатываний (например, от сильного порыва ветра) предусмотрена регулировка чувствительности. Некоторые датчики способны различать силу удара (их называют двухуровневыми). В зависимости от сигнала, поступившего с такого датчика, блок управления либо дает только предупреждающий сигнал, либо включает сигнализацию на полную мощность.

Датчик разбития стекла чаще всего представляет собой обычный микрофон. Звук разбиваемого стекла имеет определенную частоту. Поэтому микрофон дополняют специальным фильтром, который пропускает сигнал только этой частоты. Таким образом, блок управления не реагирует на другие посторонние звуки. Двухуровневый датчик подает предупредительный сигнал при ударе по стеклу, а при разбитии – включает сигнализацию на полную мощность.

Датчик движения реагирует на движение в салоне автомобиля и перемещение окружающих предметов вблизи него. Он работает по принципу радара и состоит из передатчика и приемника. Существует два типа таких датчиков: ультразвуковой и микроволновой. Первый фиксирует движение в только в салоне, второй – как в салоне, так и в непосредственной близости от автомобиля (поэтому его называют двухзонным).

Датчик наклона (перемещения) реагирует на изменение положения автомобиля. Основой его конструкции является акселерометр. Попытка поднять автомобиль для того, чтобы снять колеса или загрузить его на эвакуатор, приводит к срабатыванию сигнализации.

Устройства контроля и управления сигнализацией

Пульт управления сигнализацией (брелок) предназначен для постановки и снятия сигнализации с охраны и контроля состояния автомобиля. В штатных сигнализациях он может быть совмещен с ключом зажигания. Кроме того, с пульта осуществляется управление сервисными функциями. Передатчик пульта работает в диапазоне дециметровых волн. Иногда встречаются устройства, работающие в ИК диапазоне. Перехват сигнала от таких брелоков затруднен ввиду их малого радиуса действия и узкой направленности.

Кроме того, для защиты от перехвата канала связи между пультом и сигнализацией применяется динамическое кодирование, при котором алгоритм кодирования постоянно меняется. Поэтому рассчитать следующую кодовую комбинацию для отключения сигнализации очень сложно и для этого потребуется немало времени. Но хотя это сделать и трудно, но возможно при помощи алгоритмического кодграббера – прибора, который перехватывает сигнал и расшифровывает алгоритм.

Некоторые сигнализации, кроме брелока, оснащаются еще и пейджером. В этом случае в состав сигнализации дополнительно входит передатчик, который при наступлении тревожного события посылает сообщение на пейджер. Радиус действия пейджера достигает 1 км.

Более расширенными функциями обладает сигнализация с подключенным GSM-модулем. В него вставляется SIM-карта мобильного оператора, и устройство «общается» с владельцем посредством голосового меню или СМС на мобильный телефон, либо через интернет по GPRS каналу с помощью специального приложения, установленного на компьютере или на мобильном устройстве. Радиус действия такой сигнализации практически не ограничен. Кроме того, владелец не только получает сообщения, но и сам может управлять функциями и состоянием сигнализации путем отсылки СМС или через интернет.

Сирена

Сирена, казалось бы, самый простой элемент автомобильной сигнализации, не требующий отдельного описания. Однако фантазия производителей кажется порой безграничной. Хотя, в основном она распространяется на количество и качество звуков и мелодий, которые может воспроизвести сирена. А вот с точки зрения безопасности все сирены можно разделить на две большие группы: автономные и не автономные. Первые имеют собственный встроенный аккумулятор и «спрятаны» в прочном жаростойком корпусе. Такую сирену невозможно отключить перерезанием проводов или заставить замолчать, залив какой-либо жидкостью.

Иммобилайзер

Иммобилайзер – противоугонная система, которая позволяет запустить двигатель только после идентификации владельца через пароль. Если идентификация не пройдена, мотор завести не удастся. Все иммобилайзеры делятся на штатные, входящие в стандартное оборудование автомобиля, и дополнительные, которые владелец устанавливает по своему желанию. Между ними есть принципиальная разница.

Штатные иммобилайзеры блокируют работу контроллера двигателя программно. Они не имеют устройств, разрывающих электрические цепи физически (реле, электромагнитные клапана). Именно поэтому угонщикам сложно его нейтрализовать. Дополнительный иммобилайзер не вмешивается в работу блока управления двигателя. Для пресечения постороннего доступа он физически размыкает цепи электрооборудования – систему зажигания, питание топливного насоса и, в зависимости от конструкции, прерывает работу других, не электрических систем автомобиля.

Штатные иммобилайзеры

Наиболее распространенная конструкция штатного иммобилайзера включает чип (микросхему), размещенный в головке ключа зажигания, антенну и блок управления. Гораздо реже встречаются иммобилайзеры, в которых вместо чипа для идентификации используется кодовый набор на кнопках руля или распознавание владельца по отпечатку пальца (как в смартфонах). Иммобилайзер может иметь либо отдельный блок управления, либо его цепи встраиваются в другие блоки управления автомобиля.

Системы с чип-ключами работают по транспондерной технологии. Чип – это метка радиочастотной идентификации (RFID ), в которую заложено уникальное число (идентификационный пароль). Метка не требует отдельного источника питания, так как питается получаемым радиосигналом. Установленный в автомобиле передатчик посылает кодированные сигналы. Когда ключ вставляется в замок зажигания, чип улавливает сигнал, преобразует его и посылает обратно. Сигнал от чипа принимается расположенной вокруг личинки замка антенной и передается в блок управления иммобилайзера. При совпадении полученного пароля с заложенным в блок управления дается разрешение на запуск двигателя. Сигналы, которыми обмениваются блок управления и чип, невозможно перехватить, т.к. радиус их действия не превышает 10-20 см.

В более совершенных системах используется переменный пароль. После того, как пройдет идентификация по вышеописанном алгоритму, блок управления генерирует новый пароль, который закладывается в метку. Следующий запуск двигателя будет происходить уже с новым паролем. Самые современные иммобилайзеры используют шифрование паролей. В метку закладывается функция шифрования, и она называется криптотранспондер. Вся система получила название иммобилайзер с плавающим кодом.

Транспондерная технология позволяет управлять иммобилайзером дистанционно в так называемых системах бесключевого доступа. При приближении владельца двери автоматически отпираются, а мотор запускается нажатием на кнопку. Владельцу достаточно носить с собой метку. Так как радиус действия системы сравнительно велик, метка должна иметь собственный источник питания, а в автомобиле устанавливается не одна, а несколько антенн.

Дополнительный иммобилайзер

Принцип действия и состав дополнительного иммобилайзера аналогичны штатному иммобилайзеру. В него входят блок управления, метка, одна или несколько антенн и исполнительные элементы (аналоговые или цифровые реле, электромагнитные клапана и т.п.).

GPS трекер

GPS трекеры могут иметь дополнительные функции:

тревожная кнопка для отправки экстренного сообщения на заданный номер;
возможность задавать границы географической зоны. Если автомобиль покидает ее, либо, наоборот, въезжает туда, на телефон владельца поступит SMS с уведомлением;
микрофон, позволяющий прослушать, что происходит в салоне автомобиля. Для этого нужно позвонить на номер SIM-карты, установленной в трекере;
возможность задавать 2-3 телефонных номера, на которые можно позвонить с помощью трекера;
встроенный датчик вибрации. При попытке проникновения посторонних в автомобиль владельцу будет отправлено SMS;
запись и передача данных о состоянии отдельных систем автомобиля;
отправка управляющих SMS на трекер для отключения двигателя, бензонасоса и т.п.

Перебои в работе GPS-трекера могут возникать вследствие следующих причин:

Емкостные охранные извещатели служат для обнаружения прикосновения или приближения к оборудованному ими предмету. Принцип их действия заключается и отслеживании изменения емкости охраняемого металлического изделия.

поверхностным;
линейным.

В первом случае это такие модели как "Риф" и "Пик". В качестве линейных используются извещатели "Радиан". Самое интересно, что здесь перечислены, наверное все виды выпускаемых емкостных извещателей.

Используются они редко. Главным образом, это определяется их чувствительностью к внешним помехам, а также жесткими требованиями к установке и размещению.

Дело в том, что емкость любого предмета может меняться в зависимости от внешних условий. Например, влажность вызывает увеличение токов утечки, что ведет к изменению емкости и вероятности ложного срабатывания.

В свете сказанного может вызвать недоумение применение применение емкостных линейных извещателей для уличной установки – "Радиан".

Это устройство предназначено для охраны периметров, протяженностью до 500 метров. Контролируемое (сигнальное) ограждение должно быть металлическим и установлено на электрические изоляторы.

козырьки;
верхние части ворот, калиток;
сигнальный провод (антенна), натянутый вдоль ограждения.

Поскольку уличные условия эксплуатации подразумевают периодическое выпадение осадков, наличие электромагнитных помех, как от стационарных, так и мобильных источников, наведенных в результате грозовых разрядов и пр., в извещателе используется сложный алгоритм обработки сигналов, который, в принципе, со своими задачами справляется.

Датчики "Риф" и "Пик" предназначены, главным образом, для блокировки металлических шкафов и сейфов. Установлены блокируемые предметы должны быть на сухую, не проводящую электричество поверхность. Для обеспечения устойчивой работы сигнализации рекомендуется установка защищаемых конструкций на резиновые коврики.

Сами приборы нужно заземлять, причем, водопроводные и газовые трубы использовать для этих целей нельзя. Это должно быть или специально выполненное заземление либо металлические элементы строительной конструкции, например, арматура. Сопротивление заземления не должно превышать 4 Ом.

их суммарная емкость (1500-2000 пикофарад в зависимости от типа прибора);
конструктивные особенности помещения (кирпичное, железобетонное и пр.);
наличие в непосредственной близости посторонних металлических предметов и пр.

Из сказанного должно быть ясна низкая популярность емкостных извещателей – сложность в установке, настройке и обслуживании.

Вибрационные датчики для этих целей удобнее, хотя и срабатывают, в отличии от рассматриваемых только при механическом воздействии на конструкцию, то есть не обеспечивают раннего обнаружения. Но во многих случаях этим можно пренебречь.

Есть еще одно интересное применение емкостных датчиков: блокировка окон и дверей. При этом антенна (провод) располагается по периметру дверной коробки, оконного проема, переплету рам.

Все это можно сделать аккуратно и скрыто, что является плюсом для помещений с повышенными требованию к дизайнерскому оформлению. При этом другие типы извещателей можно не использовать. Хорошая идея, кстати, но тоже редко реализуемая.

Следует обратить внимание на особенность емкостного принципа обнаружения, присущего также и радиоволновым извещателям – срабатывания, вызванные перемещениями людей (животных, предметов) со стороны неохраняемого помещения (объекта).

Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и официальных документов

Написанию этого текста предшествовала неоднократная многочасовая беседа с установщиками и даже с разработчиками охранных систем и автосигнализаций, а так же личный опыт как мой, так и многих моих знакомых, которые заняты в автомобильной сфере. Я постарался систематизировать полученную информацию и кратко, на сколько получилось, изложить ее ниже.

При проектировании системы безопасности для автомобиля производитель должен учитывать множество факторов: таких, как место его хранения, надежность штатных противоугонных систем, востребованность автомобиля на криминальном рынке, специфические требования владельца, и прочее. Однако без понимания общих правил построения систем безопасности сложно спроектировать оптимальную по соотношению цена/уровень защиты систему. И даже установка дорогостоящего охранного комплекса, построенного бессистемно, может оказаться пустой тратой времени и денег. Я намеренно не упоминаю названий конкретных сигнализаций, иммобилайзеров и замков, т.к. к концепции название бренда не имеет никакого отношения.

По статистике, подавляющее большинство угонов автомобиля осуществляется с запуском его двигателя, т.е. автомобиль уезжает своим ходом во время отсутствия владельца. Так угоняется около 95% автомобилей. В оставшиеся 5% попадают авто, которые захватываются в присутствии владельца, разбойными методами, либо при помощи буксировки/транспортировки. Таким образом, выбирая систему безопасности, стоит рассматривать более вероятные случаи с необходимостью запуска двигателя. В этом случае самым важным фактором защищенности Вашего авто станет время, которое понадобится угонщику на то, чтобы завести автомобиль, а оно в основном зависит от места стоянки автомобиля и будет минимальным на парковке около дома и максимальным в неохраняемом гараже. Т.е., храня автомобиль в гараже, Вы снижаете риск возникновения попытки угона, но повышаете вероятность ее успешного завершения. Также, время, имеющееся у угонщиков на попытку, сильно сокращается, если автовладелец оповещается сигнализацией.

Таким образом, перед системой безопасности ставится две задачи: первая – максимальное время не допускать запуска двигателя, вторая – как можно скорее оповестить о происходящем автовладельца. С первой задачей призваны справляться электронные системы блокировки (т.н. иммобилайзеры) и механические противоугонные средства — замки КПП, рулевого вала, тормозной системы. Вторую выполняют автосигнализации. Их можно разделить по способу доставки информации владельцу (это их основная задача). Это аудиовизуальный — с помощью сирены или сигнала и указателей поворота; радиоканал — одно или двусторонний радио пейджер на частоте 433 МГц или более экзотических 27МГц (СВ), 830МГц или 2,4ГГц; и, как отдельная разновидность радиопейджинга — это передача тревожных сообщений с использованием сетей сотовой телефонной связи — в основном в стандарте GSM.

Основными свойствами автосигнализаций являются надежность доставки информации и точность определения факта вторжения в автомобиль. Наиболее надежным на сегодняшний день способом оповещения владельца является использование канала связи с применением сотовых сетей. Кроме того, большинство GSM-систем предоставляют владельцу возможность управления дополнительными охранными и сервисными функциями с помощью сотового телефона. Однако и они в настоящее время уязвимы и не представляют собой серьезного препятствия для злоумышленников, которые при помощи ложной GSM-станции смогут получить доступ к автомобилю, а автовладелец не получит никаких оповещений.

Отдельного внимания заслуживают и системы спутникового слежения за автомобилем (т.н. телематические системы), которые позволяют найти уже угнанное транспортное средство. Если следовать логике, то на потраченные на такую систему суммы можно усовершенствовать саму противоугонную систему, то есть попросту не доводить дело до поиска авто, защищая его на месте.

Итак, все противоугонные системы можно разделить на механические и электронные. Есть также системы, совмещающие в себе обе функции, но обычно электронная блокировка в них реализована достаточно слабо и носит вспомогательный характер.

Механические противоугонные системы блокируют механизмы автомобиля, без которых передвижение на нем либо невозможно, либо затруднительно. Обычно блокируют механизм КПП, рулевой вал или рабочую тормозную систему. Считается, что наиболее надежен, с точки зрения защиты от угона, замок рулевого вала. Но, в связи с тем, что процедура его блокировки-разблокировки достаточно трудоемка для владельца, его обычно используют для ночной стоянки, и лишь наиболее ответственные пользователи блокируют рулевой вал, каждый раз покидая автомобиль. Замки КПП обычно представляют для угонщика меньше проблем при демонтаже, чем замок рулевого вала, но гораздо удобнее в использовании. Их можно рекомендовать только при отсутствии возможности установки на автомобиль замка рулевого вала, как дополнение к нему или при категорическом несогласии владельца использовать замок рулевого вала. Его можно также рекомендовать для установки представительницам прекрасного пола, т.к. использование замка рулевого вала требует некоторых технических навыков и при его использовании иногда страдает маникюр. Замки, блокирующие рабочую тормозную систему, не позволяют штатно использовать автомобиль. Но отечественные реалии показывают, что угонщики вполне могут уехать на автомобиле с перерезанными тормозными шлангами, используя для остановки стояночную тормозную систему. С точки зрения злоумышленника, большинство механических блокировок не представляют собой большого препятствия, т.к. их стойкость к взлому составляет считанные минуты, а то и секунды. В арсенале преступников имеются такие средства как отмычки, бамп-ключи, бор-фрезы и проч.

Электро-механические замки капота заслуживают отдельного внимания, т.к. обладают существенными недостатками, которые осложняют жизнь владельцу, но не представляют особой сложности при попытке угона. Поскольку механическая часть замка подвержена загрязнению, а на современных автомобилях капот открывается владельцем не так часто, то при отсутствии технического обслуживания замка через 2-3 года после его установки есть огромный риск того, что однажды капот перестанет открываться. Открыть его можно будет попытаться штатно спрятанным установщиком под передним подкрылком или под бардачком аварийным тросиком, который производитель предусмотрел на случай если у автомобиля разрядится аккумулятор. Проблема в том, что воспользоваться аварийным открытием капота сможет не только владелец автомобиля. Поэтому стойкость к взлому так же как и надежность у этого устройства сравнительно не высока.

Ну и теперь об электронных противоугонных системах. Только грамотно разработанная и установленная электронная противоугонная система может максимально оттянуть запуск двигателя, а, как следствие, в подавляющем большинстве случаев, и сам угон. Будем называть эти системы общепринятым сленговым названием — Иммобилайзер. Современный автомобиль обычно уже имеет в комплектации иммобилайзер, устанавливаемый на конвейере. Но угонщики обычно хорошо осведомлены об особенностях штатных систем и имеют штатный набор инструментов, необходимых для его отключения. Время падения штатного иммобилайзера редко превышает минуты, а то и десятки секунд. Поэтому наличие дополнительно установленного иммобилайзера можно считать главным звеном в концепции защиты.

Иммобилайзеры, выпускаемые сейчас и доступные для установки, можно классифицировать по способу идентификации пользователя и по способу осуществления блокировок двигателя. Для идентификации владельца используются в основном следующие методы: контактные электронные ключи во всех своих разновидностях, от примитивных «таблеток» с фиксированным идентификационным ключом, до ключей, применяющих сложный диалоговый алгоритм идентификации. Для запуска автомобиля, оборудованного такой системой, владельцу необходимо прислонить или вставить ключ в считыватель. В данных противоугонных системах зачастую есть возможность «снятия» кода с ключа, в случае возможности доступа злоумышленника к ключу (автосервис, мойка и т.п.). К тому же, автовладельцы не защищены от самого банального — кражи, потери или порчи ключей…

Затем идут системы, использующие радиочастотные транспондерные метки, в которых применен алгоритм автоматического ответа метки на запрос от основного блока. Эти системы, обычно, не требуют от владельца дополнительных действий, кроме наличия у него метки. Ее удобство в эксплуатации имеет на обратной стороне медали низкую устойчивость к взлому. Радиочастотная транспондерная метка, используемая для идентификации владельца, подвержена перехвату кода. И даже если применяются сложные диалоговые алгоритмы, злоумышленниками может использоваться имитация присутствия метки в салоне с помощью радиоудлиннителя, ретранслирующего сигнал, всегда готовой ответить метке на большом расстоянии. Элемент питания в метке – батарейка, которая нуждается во внимании со стороны автовладельца.

Так же существуют системы, где низкоточные цепи жизненно важных датчиков рвуться и выводятся в салон отдельным жгутом, который заканчивается контактной частью. Для того чтобы запустить двигатель владелец должен вставить в контактную часть специальный ключ-метку, в котором перемычками восстановлена порванная цепь. К недостаткам данной системы можно отнести высокие требования к качеству проводки и ее помехозащищенности, механическую нагрузку на пины в паре контактная часть – ключ-метка, отсутствие функции защиты от угона вследствие разбойного нападения, а также, как и в случае с радиочастотными метками, существует вероятность потерять или испортить ключ-метку.

Еще один, достаточно новый класс — устройства, которые использует дактилоскопическую идентификацию пользователя. Для разблокировки этих систем владелец должен приложить палец к сканеру отпечатка. Удобный и достаточно защищенный способ. Однако, надо отметить и некоторые недостатки метода емкостного сканирования отпечатка пальца, применяемого в большинстве автомобильных биометрических систем, сильную зависимость качества распознавания от влажности кожи и температуры окружающей среды. Оптические сканеры такими недостатками не страдают, но могут быть обмануты простой распечаткой на принтере отпечатка владельца. Но это экзотика, если от нее отвлечься- то дактилоскопический метод идентификации является одним из самых защищенных.

Наконец, старый как мир, но доказавший свое право на жизнь временем, способ идентификации пользователя по персональному коду или паролю. Здесь пользователю, как и в случае с дактилосканером, не требуется носить с собой ничего лишнего. Достаточно ввести код при помощи штатных кнопок автомобиля, дополнительно установленной кнопкой или на специально предусмотренной панели управления противоугонной системой. Применение штатных кнопок в данном случае вносит некоторые ограничения в функциональные возможности противоугонной системы. Так, например, при заведенном двигателе на эти кнопки должны возлагаться штатные функции и включить блокировку противоугонной системой становится невозможно, а это может потребоваться, например, в случае, если Вас «вежливо» попросят удалиться, оставив свое транспортное средство. Кроме того, в системах с управлением штатными кнопками не представляется возможным реализовать функцию автозапуска. Системы с дополнительно установленной кнопкой лишены этих недостатков, но менее информативны и не так комфортны в использовании как с графическим дисплеем. Однако скрытность установки у таких систем выше, т.к. кнопку можно установить в любом месте даже под ковровым покрытием, что полностью исключит возможность визуального обнаружения ее без предварительной разборки части салона автомобиля. В данном случае, важным остается то, каким образом и каких именно цепей осуществляется блокировка в данных системах, расположение, размеры, количество модулей блокировки, каким образом происходит общение между компонентами системы, т.к. подключиться к шине и взломать код в стандартном протоколе для профи не большая проблема. Другое дело, если протокол не стандартный, модуль блокировки миниатюрный, их несколько, они зашиты в штатные жгуты проводки в недоступном без разборки месте и инсталляция системы выполнена максимально скрытно с сохранением заводского вида автомобиля.

Таким образом, хороший, близкий к идеальному противоугонный комплекс должен состоять из сигнализации (желательно с возможностью передачи данных по GSM), кнопочного или дисплейного иммобилайзера и электромеханического замка капота (при условии его технического обслуживания с периодичностью раз в пол-года) с управлением от иммобилайзера. А для длительных стоянок не лишним будет замок на рулевой вал. Возможны так же и излишества ввиде штыревых замков на двери, бронепленок на стекла и проч.
Минимальный же набор должен состоять из грамотно установленного кнопочного или дисплейного иммобилайзера и сигнализации.

Помните начало? – В основе концепции защиты от угона стоит время на взлом системы. Вот за что надо бороться при выборе охранного комплекса, а не быть на поводу у менеджеров по продажам и устанавливать сигнализацию в автосалоне, где покупаете автомобиль.

При несанкционированном проникновении злоумышленника в салон автомобиля срабатывает емкостное реле и разрывает контактную цепь, идущую к замку зажигания (Рис.1). Емкостное реле самоблокируется и включает реле времени, находящееся до этого в ждущем режиме. Реле времени начинает отсчет времени, находящийся в пределах 10. 60 с, после чего контакты реле времени включают мощную многотональную звуковую сигнализацию. При желании владельца автомобиля контакты реле времени могут включать электрошоковое устройство, тогда угонщик будет подвержен слабому воздействию электрического тока силой 1. 6 мА и напряжением 300. 3000 В. Дверные замки автомобиля автоматически закрываются и самоблокируются. Может также включаться радиомаяк, расположенный внутри автомобиля. Эти дополнительные устройства могут быть установлены по желанию автовладельца.

Датчиком емкостного реле служит кусок металлической фольги размером 100x50 мм или же фольгированный текстолит аналогичных размеров. Датчик может быть расположен в салоне автомобиля под сидением водителя, или же выполнен в виде какой-либо декоративной панели, привлекающей угонщика, или, наоборот, спрятанной, и тем самым не заметной для глаз злоумышленника, но к которой угонщик обязательно должен прикоснуться.
Датчиков в салоне автомобиля может быть 1. 10 штук.
Приводится противоугонное устройство в действие микровыключателем, расположенным в салоне автомобиля, известным о месте его нахождения только владельцу транспортного средства.На принципиальной схеме устройства микровыключатель не указан.
Сопротивление катушки K1 от 1 кОм до 175 Ом; число витков катушки - 3400; ток срабатывания составляет 36 мA ток отпускания - 8 мА; напряжение питания - 12 В. Катушка колебательного контура L1 намотана на бумажном каркасе диаметром 8. 10 мм и содержит 26 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,3. 0,4 мм, намотанных виток к витку в один слой. Отвод сделан от 7-го витка.

А.Гайдук, г. Борисов

Простое емкостное устройство

Устройство, схема которого показана на рис.2, работает на звуковых частотах. Для увеличения чувствительности здесь в контур генератора НЧ введен полевой транзистор, к затвору которого подключается датчик.

Генератор прямоугольных импульсов со звуковой частотой около 1000 Гц собран на элементах DD 1.1 и DD 1.2. В качестве выходного каскада используется элемент DD 1.3 той же микросхемы К155ЛА3, нагрузкой которого служит телефонный капсюль.

С целью дальнейшего увеличения чувствительности емкостного реле возможно увеличение количества элементов, введенных в RC – цепочку. Однако следует учитывать, что при пяти и больше логических элементах в схеме наладка не усложняется.

Обычное емкостное реле начинает работать сразу после включения. Требуется только подстроить резистор R 1 на пороговую чувствительность.

При отладке данного реле возможны два варианта его работы: срыв или, наоборот, возникновение генерации при введении емкости. Установка требуемого варианта осуществляется подбором переменного резистора R 1. При приближении руки к датчику Е1 подстройкой резистора R 1 добиваются, чтобы расстояние, с которого срабатывало бы емкостное реле, было около 10 – 20 см.

Для подключения исполнительных механизмов к емкостному реле сигнал с элемента DD 1.3 следует подать на электронное реле.

Емкостное реле для управления освещением

В часто посещаемых помещениях для экономии электроэнергии удобно применить емкостное реле для управления освещением. При входе в помещение, если необходимо включить свет, проходят вблизи емкостного датчика, который подает сигнал в емкостное реле, и лампа включается. Выходя из помещения, если нужно выключить свет, проходят вблизи емкостного датчика на выключение, и реле выключает лампу. В ждущем режиме устройство потребляет ток около 2 мА.

Принципиальная схема емкостного реле изображена на рис. 3

Устройство по схеме подобно реле времени, у которого времязадающий узел заменен триггером на логических элементах DD1.1, DD1.2. При включении тумблера S1 через лампу HL1 будет протекать ток, если на базу транзистора VT1 с выхода элемента DD1.1 поступает напряжение высокого уровня. Транзистор VT1 при этом открыт, и тиристор VD6 открывается в начале каждого полупериода напряжения. Триггер переключается от емкостного тока утечки, при приближении человека на некоторое расстояние к одному из емкостных датчиков, если до этого он переключился от приближения к другому. При смене напряжения высокого уровня на базе транзистора VT1 на напряжение низкого уровня тиристор VD6 закроется, и лампа погаснет.

Емкостные датчики Е1 и Е2 представляют собой отрезки коаксиального кабеля (например, РК-100, ИКМ-2), со свободного конца которых на длину около 0.5 м снят экран. Изоляцию с центрального провода снимать не нужно. Край экрана необходимо изолировать. Датчики можно прикрепить к дверной раме. Длину неэкранированной части датчиков и сопротивление резисторов R5. R6 подбирают при налаживании устройства так, чтобы триггер надежно переключался при прохождении человека на расстоянии 5. 10 см от датчика.

При налаживании устройства необходимо соблюдать меры предосторожности, так как элементы устройства находятся под напряжением сети.

С. Лобкович, г. Минск

Схема емкостного реле на микросхеме

Что такое емкостное реле? Это электронное реле, срабатывающее при изменении емкости между его датчиком и общим проводом. Чувствительным узлом большинства емкостных реле является генератор электрических колебаний довольно высокой частоты (сотни килогерц и выше). Когда параллельно контуру такого генератора подключается дополнительная емкость, то либо изменяется в определенных пределах частота генератора, либо его колебания срываются вовсе. В любом случае срабатывает пороговое устройство, соединенное с генератором, - оно включает звуковой или световой сигнализатор.

Емкостное реле нередко используют для охраны различных объектов. При приближении к объекту человека реле извещает об этом охрану. Кроме того, оно находит применение в устройствах автоматики.

Схема емкостного реле приведена на рис.4

Устройство собрано на одной интегральной цифровой микросхеме и не содержит намоточных деталей, без которых не обойтись при изготовлении устройств с высокочастотным генератором.

Работает емкостное реле так. Пока емкость между датчиком, подключаемым к гнезду XS 1, относительно общего провода (минус источника питания) мала, на резисторе R 2, а значит, на соединенном с ним входе элемента DD 1.3 формируются короткие импульсы положительной полярности, а на выходе элемента (вывод 4) – такие же импульсы отрицательной полярности. Иначе говоря, напряжение на выходе элемента большую часть времени имеет уровень логической 1, а в течении очень короткого промежутка – уровень логического 0. Конденсатор С5 медленно заряжается через резистор R 3, когда на выходе элемента уровень логической 1, и быстро разряжается через диод VD 1 при появлении уровня логического 0. Поскольку разрядный ток значительно превышает зарядный, напряжение на конденсаторе С5 имеет уровень логического 0, и элемент DD 1.4 закрыт для сигнала звуковой частоты.

При приближении к датчику руки его емкость относительно общего провода увеличится, амплитуда импульсов на резисторе R 2 уменьшится и станет меньше порога включения элемента DD 1.3. На выходе элемента DD 1.3 будет постоянно уровень логической 1, до этого уровня зарядится конденсатор С5. Элемент DD 1.4 начнет пропускать сигнал звуковой частоты, и в капсюле BF 1 раздастся звук.

Чувствительность емкостного реле можно изменять подстроечным конденсатором С3.

Датчик представляет собой металлическую сетку (или пластину) размерами примерно 200 х 200 мм, чтобы обеспечить сравнительно высокую чувствительность реле.

Проверяют и настраивают реле в такой последовательности. Одной рукой берутся за неизолированный конец «земляного» провода и, поворачивая ротор подстроечного конденсатора, устанавливают его в положение, при котором звукового сигнала нет. Теперь при приближение другой руки к датчику в капсюле должен раздаваться звуковой сигнал. Если его нет, можно увеличить емкость конденсатора С3. Если же сигнал вообще не исчезает, следует уменьшить емкость конденсатора С2 или вовсе изъять его из конструкции. Более точным подбором емкости подстроечного конденсатора можно добится срабатывания реле при поднесении руки к датчику на расстоянии более десяти сантиметров.

Если емкостное реле захотите использовать для включения мощной нагрузки, соберите схему на рис.5.

Теперь к элементу DD 1.4 подключен транзистор VT 1, коллекторная цепь которого соединена с управляющим электродом тиристора VS 1. Тиристор, а значит, и его нагрузка могут питаться либо постоянным, либо переменным током. В первом случае после «срабатывания» реле и последующего его «отпускания» (когда от датчика уберут руку) выключить тиристор удастся лишь кратковременным отключением питания его анодной цепи. Во втором варианте тиристор будет выключатся при закрывании транзистора.

Емкостное реле на транзисторах

На рис.6 показана схема простого транзисторного емкостного реле.

Транзисторы VT 1 – VT 3 формируют усилитель электрического сигнала, возникшего в результате наводки от человеческого тела. Конденсатор С1, диоды D 2 и D 3 защищают реле от ложного срабатывания.

Сенсор представляет собой пластину из алюминия или меди размером примерно 10 см х 10 см. Транзисторы VT1, VT3 возможно заменить на КТ3102, КТ815.

При наладке данной схемы, следует соблюдать меры электробезопасности, так как все элементы конструкции находятся под напряжением электросети.

Емкостные извещатели охранной сигнализации. Виды. Принцип действия. Условное обозначение. Особенности применения.

Емкостные извещатели ранее широко использовались в качестве третьего рубежа охраны для защиты металлических сейфов и шкафов, но с появлением более современных средств обнаружения они отошли на второй план и сейчас используются в основном для защиты периметра.

Принцип действия

Учитывая, что такие извещатели чувствительны к электромагнитным помехам, а их в современном мире очень много, приходится применять сложные алгоритмы обработки полученных сигналов, чтобы отфильтровать все возникающие помехи и наводки.

Виды емкостных извещателей

Все емкостные датчики по зоне обнаружения относятся к поверхностным извещателям.

Емкостные извещатели можно разделить на две группы по применению:

Условное обозначение

Условное обозначение емкостных извещателей установлено в рекомендациях Росгвардии

Особенности применения

Пример блокировки сейфа емкостным извещателем

Чтобы нарушитель не смог подобраться к сейфу незамеченным пути подхода защищают объемным извещателем.

Благодаря тому, что у ЧЭ нет определенной формы такие извещатели вполне эффективны при защите и неметаллических предметов, например: картин, гобеленов и пр. Можно даже не отключать его в неохраняемое время, главное, чтобы к предмету не приближались и не касались его.

Примеры чувствительных элементов емкостных извещателей

Допускается блокировка такими емкостными датчиками дверей и окон. Чувствительный элемент в виде провода можно проложить по периметру конструкции. Тем самым можно отказаться от использования магнитоконтактных и поверхностных извещателей.

Защита периметра с помощью емкостных извещателей

Наряду с очевидными достоинствами:

легко замаскировать чувствительный элемент извещателя;
ранее обнаружение нарушителя (реагирует на приближение к охраняемому объекту);
допускается и точечная блокировка отдельных предметов и поверхностная блокировка малых и больших площадей;

Емкостные извещатели обладают и недостатками:

установка извещателя в непосредственной близости от защищаемого предмета;
линии электросетей в помещении не ближе 0,5 метра;
требуется хорошее заземление;
необходима диэлектрическая изоляция охраняемого предмета или ЧЭ, в случае охраны периметра;
как и радиоволновые извещатели чувствительны к перемещениям в соседних помещениях.

Вывод

Благодаря продвинутым алгоритмам обработки поступающих сигналов такие извещатели можно использовать для охраны участков периметра, где сложно создать полосу отчуждения для использования оптикоэлектронных или радиоволновых извещателей.

Поэтому перед тем, как приступать к подготовке технического задания или проектированию тщательно проанализируйте все слабые места объекта и выберите наиболее эффективные средства защиты.

Если статья показалась Вам интересной, поделитесь ею в социальных сетях.

Читайте также: