Однією з найбільш вдалих конструкції мотосторожа, мені здається, слід визнати пристрій М. Чуруксаева [1]. Воно стало своєрідним зразком для подальших розробок інших авторів (наприклад, Ст. Баннікова [2]).
Незважаючи на те що і в [1] і в [2] для відтворення сигналу тривоги використана динамічна головка прямого випромінювання, у багатьох випадках виявляється зручніше застосувати наявний на машині звуковий сигнал. Враховуючи обмежені можливості мотоциклетної акумуляторної батареї, для підвищення економічності сторожа, але не на шкоду надійності охорони, необхідно виключити помилкові спрацьовування. Цього питання у зазначених роботах уваги приділено, на мій погляд, недостатньо.
Відомо, що чітко відокремити сигнали датчика, викликані людським фактором (не кажучи вже про те, присутній при цьому злий умисел), від інших, виникають від впливу проїжджав повз транспорту, вітру і т п., не представляється можливим. Тому бажано виключити спрацьовування сторожа від коротких пачок імпульсів датчика (принаймні, тривалістю менше 1 с), а тим більше від одиночних імпульсів. Інакше кажучи, підключення виходу підсилювача сигналів датчика вібрації безпосередньо до входу тригера охоронного пристрою слід визнати недоліком.
З урахуванням сказаного вище, конструкція [1] була перероблена. Музичний синтезатор і підсилювач звукової частоти замінені звичайним реле звукового сигналу. Прийняті заходи по зниженню ймовірності помилкових спрацьовувань. Паразитна акустико-механічна зворотний зв'язок між датчиком і звуковим сигналом виключена безрелейным методом - на час сигналу тривоги електронний вузол блокує проходження імпульсів датчика вібрації на вхід сторожа, після чого з деякою затримкою блокування знімається. Передбачені контактні датчики, підвищують загальну надійність охорони
Принципова схема сторожа показана на рис. 1.
Електронний вузол зібраний всього на одній мікросхемі, але тим не менше містить усі необхідні для такого роду пристроїв функціональні складові: тригер, таймер, генератор.
Роль тригера і таймера грає одновібратор, виконаний на тригерах Шмітта DD1.2 і DD1.3. Ланцюг C3R4 визначає тривалість імпульсу високого рівня на виході одновібратора, що відповідає тривалості звучання сигналу тривоги (при вказаних на схемі номіналах приблизно 23...25 с).
На тригер Шмітта DD1.4 і частотозадающей ланцюга C6R5 зібраний генератор на частоту близько 0,7 Гц. З цією частотою періодично включається реле сигналу К1 - навантаження підсилювача струму на транзисторі VT1.
Тригер Шмітта DD1.1 забезпечує нечутливість сторожа до імпульсів датчика на час звучання сигналу тривоги а також і після його закінчення на час, визначається ланцюгом R3C2. Це виключає повторне спрацьовування сторожа під впливом загасаючих коливань рами мотоцикла і власне п'єзоелемента датчика, викликаних акустомеханическим впливом звукового сигналу.
Ланцюг R1R2C1 погодить датчик вібрації з електронним вузлом сторожа. Цей датчик, розроблений Ю. Виноградовим [3], крім М. Чуруксаева і Ст. Баннікова, теж без зміни застосував і Ст. Прямушко [4] у своєму автостороже. Датчик хороший тим, що не тільки працездатний практично в будь-якому положенні, але до того ж простий у виготовленні і дешевий.
Тим не менш мені довелося провести ряд експериментів з перетворювачем механічних коливань в електричні (з п'єзоелементом BQ1 і його кріпильними деталями) з метою збільшення чутливості та надійності при роботі сторожа на мототранспорті. Для боротьби з помилковими спрацьовуваннями Ю. Виноградов запропонував використовувати аналізатор на лічильнику імпульсів. З пропонованих мною перетворювачем краще працює найпростіша інтегруюча ланцюг R2C1 з шунтувальним резистором R1. Вона враховує не тільки частоту знімаються імпульсів, але і їх тривалість, а також амплітуду.
Оскільки конденсатор С1 заряджається через резистор R2, а розряджається через сумарний опір резисторів R1 і R2, час його зарядки і розрядки неоднаково. Неважко помітити, що зміною співвідношення номіналів резисторів R1 і R2 можна виключити вплив на роботу мотосторожа не тільки поодиноких, жодним чином взаємно не пов'язаних імпульсів, але і пачок (і навіть безперервних коливань).
Це дуже корисна властивість, наприклад, для захисту від коливань, викликаних сильним дощем (при відповідній чутливості детектора). Як зазначалося, при значній інтенсивності вібрації на виході датчика встановлюються прямокутні коливання з більш або менш певною частотою, шпаруватістю, близькою до двох, і амплітудою, що дорівнює напрузі живлення. Ланцюг R1R2C1 визначає затримку включення сигналу тривоги, яку бажано вибирати не менше 1 ц.
Ланцюг R1R2C1 придатна для роботи і з іншими датчиками вібрації. Необхідно тільки відповідним чином підібрати її номінали деталей Мотосторож спрацьовує при напрузі на конденсаторі С1, що перевищує верхній поріг перемикання тригера Шмітта DD1.1. Застосування в сторожі тригери Шмітта підвищує чіткість перемикання в умовах відносно повільно мінливого вхідної напруги.
Реле К2, кероване контактними датчиками SF1, SF2 працює в пристрої додаткового захисту мотоцикла Воно може виявитися корисним, коли вийшов з ладу датчик вібрації (або його застосування ускладнене наприклад погодними умовами) або електронний вузол, а також, якщо мотоцикл знаходиться поза межами видимості (у лісі, в гаражі неподалік від будинку)
Справа в тому, що досить скоро чутка вже чітко фіксує на тлі шуму одноразове включення тривоги (можна навіть порахувати число включень сигналу - 17-18 при вказаних на схемі номіналах ланцюга R4C3). Такий сигнал явно свідчить про спрацьовуванні датчика вібрації, але не дозволяє однозначно судити про його причини. Якщо ж прозвучав сигнал раптом несподівано урвалася, це повинно викликати законне занепокоєння. Може й так трапитися, що ваш мотоцикл вдарив інше транспортний засіб. Тоді контактні датчики не вимкнуть сигнал, поки ви не втрутилися.
В якості контактних датчиків (їх може бути кілька включених паралельно) підійдуть як кнопкові вимикачі, так і замкнуті геркони. На схемі представлені обидва варіанти. У режимі охорони замкнуті контакти вимикача SF1 і геркона SF2 повинні бути розімкнуті, реле К2 при цьому знеструмлено і його контакти також розімкнуті.
Кнопка SF1 може бути, наприклад, встановлена під сідлом (де зазвичай знаходяться інструменти) таким чином, щоб зафіксоване засувкою на своєму місці сідло натискати на кнопку і размыкало контакти. При спробі його зняти контакти замкнуться.
Геркон можна встановити всередині рамної труби, в якій на підшипниках обертається вісь вилки переднього колеса (цей варіант, правда, вимагає розбирання рульового вузла з демонтажем верхнього підшипника). Геркон кріплять через немагнітну прокладку до внутрішній стінці труби рами, а на валу вилки навпаки геркона через таку ж прокладку встановлюють магніт з таким розрахунком, щоб спрацьовування (розмикання) геркона відбувалося при повороті керма від одного з крайніх положень приблизно на чверть повного кута його обертання. У цьому випадку при спробі викрасти мотоцикл, зняти колесо і т. п. відбудеться замикання геркона.
Для того щоб полегшити власнику установку керма в необхідне положення, служить світлодіод HL1 Після спрацювання пристрою сигнал тривоги звучить незалежно від подальшого стану геркона, а світлодіод в режимі охорони знеструмлений.
Пристрій некритично до вибору деталей. Температурні умови експлуатації мотоцикла допускають застосування оксидних конденсаторів у ланцюгах времязадающіх (використані мініатюрні імпортні ELNA). Реле К1 - малогабаритне імпортне HG4123/012-1C, що дозволило змонтувати його на платі. Замість нього підійдуть широко поширені автомобільні реле, але доведеться встановлювати реле поряд з сигналом. Реле К2 - будь-який малогабаритний з відповідною напругою спрацьовування (наприклад, РЭС49, паспорт РС4.569.421-02).
Кнопка SF1 повинна витримувати великі механічні навантаження - підійдуть автомобільні вимикачі освітлення салону, що встановлюються на дверях, або вимикач із серії КР (кнопковий разрыватель). Геркон використаний з перемикаючими контактами (невикористаний висновок залишити вільним).
Плату з деталями електронного вузла поміщають в міцну металеву коробку-екран.
Датчик складається з перетворювача вібрації, основою якого служить п'єзоелемент від звуковипромінювача ЗП-18, і підсилювача-формувача, зібраного на ОУ DA1 і транзисторі VT1 (див. схему на рис. 2, запозичену з [3]).
П'єзоелемент на латунній пластині витягують з корпусу і звуковипромінювача припаюють до неї дві стійки з сталевої пружною дроту діаметром 0,5...0,7 мм, як показано на рис. 3. Одну стійку припаюють до краю пластини, а іншу до проводить покриттю п'єзоелемента також поблизу його краю. Припаяннье стійки повинні бьть паралельні одна одній.
Щоб не пошкодити п'єзоелемент при пайку, бажано використовувати можливо більше легкоплавкий припій і відповідно зменшити температуру нагрівання паяльного стрижня. Не слід прагнути до мінімальної площі контакту паяного на пьезоэлементе - при експлуатації пайка може відшаруватися. Оптимальна площа - близько 3x4 мм. Відстань між стійками 9,5. 10 мм.
На далекому від стійок кінці вийшла консолі на край пластини з латунної боку, протилежного пьезоэлементу, напоюють додатковий вантаж з припою Додаючи або прибираючи масу вантажу легко регулювати чутливість перетворювача.
Вільні кінці стійок перетворювача облуживают і впаивают в плату за остаточне складання датчика. Плату виготовляють з фольгованого склотекстоліти товщиною 1,5 мм Креслення плати представлений на рис. 4. Плату поміщають в кожух-екран, спаяний з жерсті, який самонарезающим шурупом кріплять до корпусу мотоцикла. Перетворювач BQ1 не повинен при роботі торкатися стінок кожуха.
Габарити датчика - 25x25x18 мм. Його підключають до електронного вузла трьома провідниками в надійній ізоляції.
Конденсатор С1 в датчику -К53-19 - блокувальний в ланцюзі живлення. Плата розрахована на установку транзистора КТ361Г, однак кращі результати були отримані з імпортним транзистором 2SA881R з аналогічною цоколевке. Підлаштування резистор R2 - СПЗ-19а.
При налагодженні сторожа уточнюють бажані тимчасові витримки підбіркою номіналів RC-ланцюгів. Припасування параметрів ланцюга R1R2C1 зручніше проводити безпосередньо на мотоциклі. Для цього резистор R2 замінюють підлаштування, замість резистора R1 припаюють інший, опором 1 ...2 кОм (для обмеження колекторного струму транзистора датчика), як показано на рис. 5.
Движок резистора встановлюють у крайнє ліве по схемі положення - мінімальна чутливість. Потім намагаються зняти з мотоцикла яку-небудь легкосъемную деталь (хоча б пробку бензобака). Спрацьовування сторожа не повинно статися. Пересуваючи поетапно движок резистора вправо за схемою, домагаються, щоб зняття деталі викликало чітке спрацьовування сторожа. Маніпуляції при знятті деталі повинні бути по можливості однаковими. Після кожного впливу на датчик необхідно витримати певну паузу для розрядки конденсатора С1.
Знайшовши потрібне положення движка резистора R2, вимірюють опір одержані плечей дільника і замінюють їх постійними резисторами.
Перед установкою сторожа в черговий режим встановлюють кермо мотоцикла в положення, при якому світлодіод HL1 згасне, і включають живлення тумблером SA1.
На закінчення слід зазначити, що надійність охорони багато в чому залежить від скритності і недоступності (в розумному часовому інтервалі) елементів, її забезпечують. Тому бажано для акумуляторної батареї передбачити міцний металевий добре замикається ящик, звуковий сигнал захистити кожухом, а відповідну проводку укласти в рамі мотоцикла. Практична реалізація цих заходів може бути різною в залежності від типу транспортного засобу.
Література
Автор: А. Мартем'янов, р. Сіверськ Томської обл.