Датчики удара на окна своими руками

Как сделать датчик удара своими руками — схема

  1. Схема
  2. Пошаговая сборка
  3. Видео

Рассмотрим, как собрать несложный датчик удара. Это устройство не просто легко монтируется из доступных и дешевых комплектующих, но является при этом весьма полезным. Датчик удара можно применять, где угодно — в гараже, в быту. Можно закрепить его на входной двери, и как только в неё кто-нибудь постучится, схема зарегистрирует стук и оповестит хозяина. Итак, рассмотрим, как быстро его собрать своими руками.

Схема датчика удара

Чувствительным элементом схемы является пьезодинамик, который вырабатывает электрический ток при малейшей деформации. Именно он будет фиксировать удар и посылать сигнал на вход операционного усилителя. Достать такой пьезодинамик можно из какой-нибудь пищащей игрушки, электронных часов с будильником, калькулятора, или просто купить в магазине. Выглядит он вот так:

Достаточно чуть-чуть к нему прикоснуться или ударить, как стрелка микроамперметра подпрыгнет вверх. Последовательно с микроамперметром следует поставить подстроечный резистор, чтобы регулировать его чувствительность.

В схеме используется одинарный операционный усилитель LM358, можно использовать и его аналоги, например, TL071. Минимальное напряжение питания зависит от выбора операционного усилителя, если применить LM358, то минимальное напряжение питания будет 3 вольта, если взять TL072 — то схема будет работать минимум от 7-ми вольт. Не следует повышать напряжение питания более 16-ти вольт.

  • Смотрите, как сделать простой электродвигатель своими руками

Низкоомный резистор R4 на схеме задаёт чувствительность. Чем меньше его сопротивление, тем более чуткой становится схема даже к мелким ударам. Не следует понижать его сопротивление ниже 0,33 ома, чувствительности схемы и так хватает с головой. Вместо стрелочной головки можно поставить светодиод, тогда он будет мигать в такт ударам.

Несколько слов о подключении пьезодинамика. Он состоит из двух пластин, одна из которых больше первой в диаметре. Центральную пластинку, меньшую в диаметре, следует соединить с выводом 3 микросхемы, а большую пластину, соответственно, к соседнему контакту на плате. Печатная плата содержит в себе два контакта для подключения питания, два контакта для подключения пьезодинамика и два для выхода, то есть подключения стрелочной головки или светодиода. Удобнее всего поставить винтовые клеммники, чтобы соединять и отсоединять провода от платы без помощи паяльника.

Пошаговая сборка датчика удара своими руками

Печатная плата изготавливается методом ЛУТ и выглядит она вот так:

Пьезодинамик следует закрепить на массивном твёрдом предмете, который будет передавать колебания.

  • Смотрите также простую схему жучка для прослушки

Видео работы датчика удара:

Охранная сигнализация на окна. Виды датчиков для защиты окон.

Настоящая защита помещения – это та защита, которая предотвращает проникновение в дом всеми возможными способами. Чтобы всегда быть в безопасности, нужно установить охранные датчики не только на дверь, но и на окна. Сигнализация с датчиками для установки на окнах предупредит владельца помещения, если кто-то попытается проникнуть внутрь него через оконный проём.

Виды защиты окон

Существует множество способов, позволяющих защитить окна от взлома. Все они разные, и каждый из них обладает своими преимуществами и недостатками. Наиболее эффективными и распространёнными из них считаются следующие:

  • Механическая защита. Элементы механической защиты представляют собой оконные конструкции с металлическими рамами, специальные укреплённые крепежи, шпингалеты и др. Если есть необходимость установить защиту на форточку или оконный проём небольшого размера, то можно воспользоваться металлическими решётками. Как правило, такой способ защиты окон применяется в квартирах, расположенных на первых этажах.
  • Спаттерное наслоение. Спаттерное наслоение – специальная плёнка, которая клеится поверх окна. Данное устройство позволяет увеличить прочность стекла, при этом, не искажая изображение, проходящее через него. Установка спаттерного наслоения позволит предостеречь стекло от разбиения и различных механических повреждений.
  • Сигнализация. Если на окнах установлена охранная сигнализация, то злоумышленник при попытке взлома сразу даст о себе знать и вместе с этим сообщит о своих действиях хозяину дома и соответствующим органам. Самой доступной и распространённой оконной сигнализацией является магнитная, которая при попытке взлома начнёт издавать громкие звуки. Состоит устройство из двух элементов, одно из которых крепится на подвижную часть конструкции, а второе – на неподвижную. В спокойном состоянии элементы находятся друг возле друга, однако при открывании окна они расходятся, что и приводит к срабатыванию сирены.

Несмотря на то, что все вышеперечисленные способы защиты окон от взлома являются довольно эффективными, как правило, люди отдают своё предпочтение именно сигнализации. Это связано с тем, что она является максимально надёжным и эффективным устройством. Ещё одно её преимущество заключается в том, что она не меняет внешний вид и эстетичность окна.

На видео: Защита окон от взлома при помощи установки специальных замков.

Особенности монтажа и проверки

Звуковые датчики разбития стекла необходимо устанавливать в охраняемом помещении таким образом, чтобы микрофон устройства был направлен непосредственно на охраняемый объект. Оптимальное расстояние до окна или витрины составляет 2,5-3,6 м независимо от модели звукового извещателя. Даже если производитель устройства регламентируют хорошую работу с большей величины не стоит устанавливать прибор на максимальном отдалении. На большом расстоянии звуковые волны имеют тенденцию накладываться, порождая аберрации, которые могут привести либо к ложному срабатыванию, либо к плохому распознаванию звуковых колебаний. Также, при выборе необходимо учитывать акустику помещения.

При установке необходимо учитывать наличие штор, которые могут помешать распространению звука. Высота устройства от пола должна быть не менее 1,8-2,0 м. Не стоит осуществлять установку звукового датчика в помещениях с повышенным шумовым загрязнением или на той же стене где размещена окно.

Систематически необходимо устраивать проверку извещателя. Датчики разбития, которые чувствительны к шуму определённой частоты, проверяют при помощи специальных тестов имитирующих разбития. Тест считается пройденным, если детектор сработал три раза подряд. Если устройство функционирует с перебоями, то следует поменять его местоположение, убрать занавески или шторы.

Выводы

Детекторы являются основой тревожной сигнализации, используемой для определения целостности стекла или открытия окна. Ее применение существенно уменьшает возможность несанкционированного проникновение в охраняемое помещение через оконные проемы. Для повышения уровня безопасности рекомендуется применять несколько разнотипных датчиков, имеющих различные принципы действия.

Датчик разбития стекла – популярные модели

Принцип работы

По принципу действия извещатели повреждения стекольной перегородки классифицируются:

  1. Электроконтактные датчики — оповещают о нарушении целостности стекольного полотна посредством механического воздействия, например, удара или вырезания отверстия.
  2. Пьезоэлектрические извещатели, реагирующие на механические колебания, возникающие при силовой ударной нагрузке на стекло.
  3. Акустические датчики, реагирующие на характерные звуковые колебания, издаваемые при разрушении стеклянного изделия.

1. Электроконтактное устройство

Представляет собой тонкую полоску металлической фольги или провода, наклеенные на стекло. По ним пропускается электрический ток. Принцип действия основан на механическом разрушении электрической цепочки, вызванный нарушением целостности токопроводящего элемента. Последнее происходит из-за разбития стеклянного полотна.

Сейчас такие устройства применяются редко. Это связано:

  1. С трудоёмкостью монтажа чувствительных элементов.
  2. Такие датчики слишком заметны.
  3. Нарушается эстетическое восприятие окна как цельной конструкции, – смонтированные датчики воспринимаются как инородные предметы.

2. Пьезоэлектрические датчики

Ударные или пьезоэлектрические приборы улавливают колебания, вызываемые повреждением целостности стекла. Первые вырабатывают электрический сигнал при возбуждении первичных инерционных свойств чувствительных элементов. Второй тип устройств основан на преобразовании пьезоэлементами механических колебаний, исходящих от прозрачного полотна, в электросигналы.

Установка датчиков осуществляется непосредственно на поверхность стекла. Из-за такой специфики монтажа редко используются для охраны больших объектов или зданий с замысловатой архитектурой.

3. Акустические датчики

Звуковые приборы вырабатывают сигнал тревоги при возникновении звуков, в которых имеется наличие спектра акустических волн, характерных при механическом разрушении оконного стеклянного полотна.

Основное отличие от предыдущих образцов:

  1. Повышенная чувствительность.
  2. Высокая точность в улавливании необходимых звуковых волн.
  3. Удобство и лёгкость монтажа, – устройства монтируются внутри помещения на вертикальных поверхностях или потолочных перекрытиях.

Акустические датчики, в силу своей универсальности и технических характеристик, являются наиболее применяемыми в сегодняшнее время.

Основные и дополнительные функции

Основное назначение датчика – это подача сигнала при нарушении целостности оконного проёма. Наряду с этим, предусмотрена программа отсечки различных акустических помех, возникающих по тем или иным причинам в помещении.

Кроме этого, у большинства современных образцов предусмотрены:

  1. Слежение за несанкционированным вскрытием корпуса чувствительного прибора.
  2. Имеются различные режимы тестирования.
  3. Настройка порогов чувствительности и другие программы.

Критерии выбора

На рынке России представлена продукция отечественного производства и импортные аналоги. При более глубоком знакомстве можно выяснить несколько существенных различий:

  1. Импортные датчики зачастую не учитывают местных реалий, – до сих пор существуют окна, выпущенные в годы Советской власти. Они представляют собой деревянные изделия с типовыми форточками. Этим изделиям присущи индивидуальные характеристики:.
    • Рассохшееся дерево имеет свой звуковой тембр и может искажать звуковые волны разбиваемого окна, по сравнению с пластиковыми стеклопакетами.
    • Наличие форточки небольших размеров, также со своей, присущей только ей, акустической характеристикой.
    • Определённые толщины и свойства стекла, используемого для застекления типовых окон.
    • Монтаж стекла в деревянную раму производится посредством штапиков и пластичной замазки, которая со временем оплывает, плавится и вносит свои искажения в резонансное звучание разбиваемого окна.
    • Стеклянные изделия, прослужившие более 10–20 лет, имеют на свой поверхности повреждения в виде царапин, затёртостей от воздействия атмосферных осадков и загрязнённой атмосферы городов
  2. Сравнение технических характеристик показывает, что отечественные изделия почти ни в чём не уступают зарубежным изделиям.
  3. Вполне возможны такие случаи, когда при расчёте и изготовлении акустического извещателя, пропускались такие факторы, как внутренняя акустика помещений.
  4. Стоимость импортных устройств и их монтаж зачастую намного дороже российских аналогов.

Обзор лучших моделей

Наибольшей популярностью, на сегодняшний день, пользуются акустические приборы:

1. Астра С

Является проводным прибором. Основные параметры:

  1. Максимальный радиус действия составляет 6м.
  2. Охраняемая площадь остекления до 50м².
  3. Оповещение осуществляется двумя цветами, зелёным и красным и имеет три сигнала: «Тревога», «Помеха», «Вскрытие».
  4. Масса не превышает 100г.
  5. Температурный диапазон эксплуатации -10…+45°C.
  6. Влажность окружающей среды до 95%.
  7. Габаритные размеры 50 х 80 х 25мм.

Цена прибора 550–620 руб/шт.

2. Арфа (ИО 329-3)

Используется для установки в системах охранной сигнализации при обслуживании объектов гражданского и бытового назначения.

Особенности:

  1. Позволяет обнаружить разрушение до шести типов стёкол.
  2. Предусмотрена программа по термическому нарушению целостности стекольного полотна.
  3. Имеется дополнительная возможность отслеживать выпадения стеклянных осколков.
  4. Дальность действия доходит до 6 метров.
  5. Максимальный угол обзора 120 градусов.
  6. Рабочие температуры -20…+50°C.

Стоимость оборудования 690–790 руб/шт.

3. С2000ст Болид

Продукция отечественных предприятий. Полностью сертифицирована под реалии и требования, предъявляемые к изделиям подобного типа. Настраивается под большинство оконных стёкол толщиной 2,5–8 мм.

Сегодня рынок охранных систем предлагает множество подобных устройств. Это традиционные проводные решения или же беспроводные. Также популярны сегодня GSM устройства. Поговорим о том, как выбрать подходящий датчик, как они работают, узнаем их особенности монтажа.

Геркон на страже безопасности

Герконовый датчик, пожалуй, самый популярный среди всех тех, которые можно установить на входную дверь. Данные решения широко распространены практически во многих отраслях, но используют их и в охранных системах. Преимущество геркона в том, что это доступный, простой в монтаже и очень эффективный датчик, который реагирует на открытие двери, ворот, люков, окон – любых движущихся конструкций.

Раньше для этих целей применяли электромагнитные реле, однако эти устройства не справлялись с поставленными задачами – у них слишком низкая скорость переключения. Кроме этого, трущиеся детали ускоряли износ контактов, что приводило к отказам реле. Но после создания герконов о реле позабыли.

Применение

Датчик открытия двери магнитоконтактного типа или же геркон может реагировать на замыкание или размыкание подвижных частей, которые предоставляют доступ в помещение. Данные вещатели располагают внутри строений, они незаметны для глаз, работа их практически безотказна – с помощью миниатюрных датчиков обеспечивается надежная защита удаленных объектов.

При помощи таких датчиков появляется возможность практически без серьезных вложений средств организовать в квартире или коттедже эффективную охранную систему. Установить такой датчик открытия двери можно где угодно – на сейфах, витринах магазинов, внутри квартир на стальных дверях.

Принцип работы

Геркон представляет собой герметичный переключатель. Его контакты изготовлены из специального феромагнитного сплава.

Принцип действия основан на использовании сил взаимодействия, которые действуют на два феромагнитных тела в магнитном поле. Данные силы заставляют пружинные контакты деформироваться и перемещаться до их соединения – так работает датчик закрытия двери. Когда создается магнитное поле определенной силы, то концы пружин притягиваются и замыкаются. Когда сила магнитного поля снижается (две части датчика разъединяются), то пружины разжимаются и контакт будет разорван, в результате чего срабатывает сигнализация.

В цепи охранной сигнализации пропускается постоянный электрический сигнал – он проходит через датчик открывания двери. Также может использоваться и постоянное магнитное поле. По стандарту порог срабатывания геркона может настраиваться от 30 до 50 мм. Если открыть дверь на расстоянии 30 мм, то на пульт сигнализации поступит сигнал о том, что контакты магнитного датчика разорваны.

Конструктивно данные извещатели исполняются в минимальных размерах. Датчик предоставляет собой два блока магнитных реле в пластиковом корпусе. Датчик открывания двери покрывается двойным слоем изоляции – это помогает исключить ложные срабатывания.

Популярные датчики для охранных систем

Среди тех, кто занимается монтажом охранного оборудования, под герконом понимают герметичный контакт. СМК – так называются магнитоконтактные сигнализаторы.

Чаще всего применяют ИО 102-20 – это стандартное решение, где расстояние между контактами в замкнутом состоянии составляет 24 мм, а в разомкнутом 70. Данный магнитный датчик открытия комплектуется кабелем длиной 350 мм и толщиной 3,5 мм. Одна его часть устанавливается на двери.

Существуют и другие типы подобных датчиков – различия среди них сугубо конструктивные. Так, они могут различаться разным типом защиты корпуса, порогом срабатывания.

Преимущества и недостатки герконовых датчиков

Так или иначе, герконовые реле лежат в основе любых современных дверных охранных систем. У них есть некоторые недостатки и преимущества.

Так, преимуществом считают компактную конструкцию, которая позволяет установить данный элемент где угодно. Также среди плюсов выделяют высокую герметичность – это особенно важно, если в помещении повышенная влажность. Кроме этого, отмечают высокую скорость срабатывания реле, его долговечность.

Есть и недостатки. Самый значительный – это прочность. При механическом воздействии устройство просто выйдет из строя. Кроме этого, датчик закрытия двери реагирует на магнитные поля, которые расположены рядом с ним. При воздействии на геркон высокого тока цепь может непроизвольно размыкаться.

Беспроводные решения

Многие сегодня стараются использовать беспроводные технологии. В охранных системах также замечена эта тенденция. Удобство беспроводных сигнализаций заключается в отсутствии проводов. Все элементы системы соединяются по специальному протоколу с пультом системы.

Беспроводной датчик открытия двери представляет собой все тот же геркон. Конструкция состоит из модуля связи, в котором и размещается герконовое реле с разомкнутыми контактами. Вторая часть представляет собой магнит, который замыкает контакты реле.

Радиопередающий модуль рекомендуют крепить на дверной раме, а магнит – непосредственно на двери таким образом, чтобы в закрытом состоянии двери он находился напротив радиопередающей части и смог замыкать контакты магнитного реле. Принцип работы данного датчика закрытия двери основан на герконовом реле. Когда двери открываются, цепь разрывается, контакты размыкаются – на главный модуль или же центральный GSM-блок подается тревожный сигнал. Также о тревоге может предупредить световой индикатор. Он же сообщит о том, что пора заменить элементы питания устройства.

Зазор, при котором данное устройство сработает, начинается от 10 мм и может составлять до 20 мм. Прибор работает на частоте 433 МГц, а радиус его действия — до 150 м в режиме прямой видимости на открытом пространстве. Питается данный беспроводной датчик открытия двери от батарейки с напряжением 12 В. Этой батареи прибору хватит на два года беспрерывной работы.

Это типовой датчик открывания двери. Все устройства имеют примерно одинаковые технические характеристики. Подбирать их следует исходя из конкретной ситуации.

Дверная сигнализация GSM

На рынке существуют и такие устройства. Они серьезно отличаются от полноценных беспроводных охранных сигнализаций. Данное устройство чрезвычайно простое, но при этом может надежно защитить имущество.

Устройства представляют собой GSM датчик открытия двери – это специальный контроллер, оснащенный GSM-модулем. В случае, если сработает датчик, контроллер отправит SMS владельцу жилья. Этот простой прибор можно установить практически везде, где есть две створки. В основе работы лежит все то же герконовое реле.

Для управления данным охранным аппаратом производители предлагают несколько SMS команд, которые позволяют выключать или включать систему, устанавливать объект на охрану, вводить номер для отправки SMS. Некоторые модели могут иметь режим прослушивания того, что происходит, например, в квартире – этот режим также можно запустить при помощи SMS-команд.

Для того, чтобы закрепить сигнализацию, производитель предусмотрел специальную липучку. Это упрощает многократный монтаж/демонтаж прибора. При монтаже нужно внимательно выставить расстояние от контроллера до магнитного датчика – порог срабатывания сигнализации равен 10 мм.

Как видите, с помощью таких датчиков открытия двери можно надежно защитить входную дверь и квартиру, частный коттедж или любой другой объект.

Ссылка на основную публикацию