Для чего звуковая сигнализация
Для чего звуковая сигнализация
Библиографическая ссылка на статью:
Гумелёв В.Ю. Назначение и принцип действия системы звуковой сигнализации автомобиля // Современная техника и технологии. 2013. № 2 [Электронный ресурс]. URL: https://technology.snauka.ru/2013/02/1639 (дата обращения: 07.12.2021).
Система звуковой сигнализации состоит из звуковых сигналов (одного или нескольких), выключателя и реле звуковых сигналов, соединительных проводов.
Звуковые сигналы подразделяют:
— по характеру звучания – на шумовые и тональные;
— по устройству – на рупорные и безрупорные;
— по роду тока – на сигналы постоянного и переменного тока;
— по принципу действия – на электрические вибрационные и электропневматические.
Электроснабжение звуковых сигналов постоянного тока осуществляется от бортовой сети электрооборудования автомобиля.
Звуковое давление должно быть в пределах от 85 до 125 дБ.
По устройству и принципу действия шумовые и тональные сигналы незначительно отличаются друг от друга. Наиболее широко распространены электрические вибрационные безрупорные и рупорные звуковые сигналы сравнительно малой мощности от 40 до 60 Вт, обладающие достаточно хорошим звучанием. Они представленные в соответствии с рисунком 1.
Для того, чтобы исключить влияние колебаний автомобиля на звукоизлучение, применяют рессорную подвеску звуковых сигналов. Следует учитывать, что слышимость сигнала изменяет возникающее при движении автомобиля вихревое движение воздуха. Кроме того, чем больше скорость автомобиля, тем меньше расстояние, на котором слышен сигнал.
Обычно на автомобили устанавливают комплект звуковых сигналов: один низкого тона и один или два высокого тона. В зависимости от силы потребляемого тока звуковые сигналы в комплекте включают параллельно или последовательно. Включение безрупорных сигналов, которые потребляют токи меньшей силы, чем рупорные, осуществляется непосредственно механическим выключателем звуковых сигналов (кнопкой, рычагом или механическими выключателями иной конструкции). Рупорные сигналы потребляют токи силой, превышающей допустимые значения для механических выключателей звуковых сигналов. Для включения сигналов в таком случае применяют промежуточные электромагнитное реле (реле сигналов), при применении которых через механический выключатель звуковых сигналов протекает ток небольшой силы, потребляемый обмоткой реле звуковых сигналов.
а – безрупорные сигнал; б – рупорный сигнал
Рисунок 1 – Электрические звуковые сигналы
Также при установке двух или более безрупорных сигналов ток, проходящий через контакты выключателя звуковых сигналов, может достигать таких значений, при которых произойдет их подгорание. В этих случаях также для разгрузки выключателя сигналов применяется электромагнитное реле.
Цепь электроснабжения звуковых сигналов обязательно защищается предохранителями.
Комплект сигналов, как правило, включает два безрупорных или два рупорных (низкого и высокого тонов), настроенных на совместную работу.
Принципиальная электрическая схема управления звуковыми сигналами автомобиля Урал-4320-31 представлена в соответствии с рисунком 2. На автомобиле установлено два рупорных сигнала.
Принцип работы электрического звукового сигнала представлен на примере безрупорного шумового звукового сигнала. Его устройство проще, чем рупорного, и представлено в соответствии с рисунком 3. Принцип действия и устройство рупорных тональных звуковых сигналов (например, автомобиля Урал-4320-31) во многом аналогичны устройству и действию безрупорного шумового звукового сигнала. Но резонатором в тональном сигнале является столб воздуха, заключенный в его рупоре [2 ].
1 – реле звуковых сигналов 901.3747 (30, 85, 86, 87 – обозначение его контактов); 2 – предохранитель плавкий ПР119-01; 3 – выключатель звуковых сигналов 2802.3829; 4, 5 – сигналы звуковые низкого и высокого тона С306Д и С307Д
Рисунок 2 – Принципиальная электрическая схема управления звуковыми сигналами автомобиля Урал-4320-31
1 – контакты; 2 – якорь; 3 – резонатор; 4 – мембрана; 5 – сердечник; 6 – обмотка электромагнита; 7 – стержень мембраны; 8 – искрогасящий конденсатор; 9 – регулировочный винт;
10 – выводы обмотки
Рисунок 3 – Устройство безрупорного шумового звукового сигнала
Выводы обмотки 10 сигнала подсоединены: один через выключатель звукового сигнала к корпусу автомобиля (к выводу «–» аккумуляторной батареи (АКБ); а другой – к выводу «+» АКБ. При включении сигнала электромагнит, состоящий из сердечника 5 и обмотки 6, притягивает якорь 2, вместе с которым перемещается мембрана 4 с резонатором 3.
В конце хода якоря 2 размыкаются контакты 1 прерывателя. Обмотка электромагнита 6 обесточивается и под действием упругой силы мембрана 4 движется в обратном направлении, вновь замыкая контакты. Пока включен выключатель сигнала цикл движения якоря с мембраной повторяется. Вибрация мембраны передается резонатору 3.Частота колебаний мембраны и резонатора определяют тон и силу звучания сигнала. Регулировочный винт 9 изменяет характер звучания сигнала, меняя положение контактов относительно якоря. Для уменьшения искрения контактов 1 параллельно им включается конденсатор 8.
Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)
Оставить комментарий
Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.
Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
© 2021. Электронный научно-практический журнал «Современная техника и технологии».
Звуковая сигнализация принципы функционирования и область применения
Звуковая сигнализация является одной из самых простых в установке и обслуживании, но одним из самых эффективных способов отпугнуть преступника. Она предназначена для подачи громкого сигнала, который не только отпугивает нарушителя, но и привлекает внимание собственника, соседей или полицию.
Согласно полицейской статистике большинство преступников при срабатывании сигнализации немедленно скрываются с места преступления, в редких случаях захватив какой-нибудь малоценный предмет с прихожей. Несомненно, использование таких средств защиты существенно снизит материальные потери от несанкционированного проникновения.
Системы звуковой сигнализации имеют широкую область применения. Они устанавливаются в квартирах, гаражах, частных домах, небольших магазинах или дачах. Единственным условием их эффективного функционирования является наличие близкорасположенных соседей. На территориально отдаленные объекты, где сирену никто не услышит, устанавливать звуковую сигнализацию не имеет смысла.
Устройство
Производители выпускают множество готовых к установке наборов. Однако, комплектация устройств звуковой сигнализации, у большинства моделей, довольно схожи. В стандартный набор входят:
При покупке дополнительных детекторов целесообразно выбирать устройства той же компании производителя. Если это невозможно нужно обратить внимание на тип срабатывания (нормально замкнуто или нормально разомкнуто), он должен совпадать с типом уже установленной сигнализации.
Оповещатели
В качестве тревожных оповещателей используются сирены и стробоскопические проблесковые лампы. Как правило, лампы используются для информации о состоянии системы сигнализации. При непрерывном горении система сигнализации находится в режиме охраны, при мерцании – в режиме тревоги.
Сирены – ревуны при активации издают громкий звук мощностью 100-125 Дб. Обычно время функционирования составляет 3-5 мин в зависимости от индивидуальных настроек.
В некоторых моделях имеется дополнительное устройство – считыватель электронных ключей Touch Memory, при помощи которого всю систему можно поставить на охрану и снять с нее.
Принцип работы и особенности функционирования
Способ срабатывания системы звуковой сигнализации стандартный. После получения сигнала о несанкционированном проникновении контроллер дает команду на активацию, и сирена начинает работу. Эффективность функционирования системы зависит от продолжительности звукового сигнала. Поэтому сирену вместе с автономным блоком питания необходимо разместить в недоступном для быстрого доступа месте, желательно в металлическом корпусе.
Звуковая сигнализация: достоинства и особенности монтажа
Большинство владельцев посещают свои дачи лишь в теплый сезон, то есть зимой постройка будет находиться без присмотра. Кроме того, именно в зимнее время происходит большинство дачных краж. Звуковая сигнализация — это самое дешевое и простое решение, которое позволяет обезопасить собственность и спугнуть злоумышленников.
Преимущества применения
Некоторые думают, что монтаж самых простых охранных систем очень неэффективен, но это не совсем верно. Даже простейшая звуковая сигнализация может принести пользу. Можно выделить следующие моменты:
Критерии выбора
Сегодня в продаже можно увидеть очень много видов оборудования для устройства охранных систем. Чтобы не ошибиться при выборе, нужно знать об основных критериях, которые обязательно нужно учитывать. К ним относятся следующие факторы:
Подбирая автономное устройство, следует обратить свое внимание на срок его функционирования от одной зарядки. Этот период не должен быть меньше полугода. Качественные ревуны способны проработать без зарядки до одного года.
Разновидности ревунов и датчиков
Понятно, что полная и максимально достоверная информация указана лишь в руководстве по эксплуатации. Однако при выборе нужно знать об особенностях сигнализаций-ревунов разных типов. Итак, зачастую в продаже встречаются следующие модели:
Выбор того или иного варианта зависит от личных предпочтений, особенностей участка и финансовых возможностей. Также нужно учитывать конструктивные особенности приборов. К примеру, дачные домики с дверьми и окнами рекомендуется оборудовать датчиками открытия.
Если же оконные и дверные конструкции подогнаны не очень хорошо, то целесообразнее воспользоваться датчиками, реагирующими на движение.
Датчики — это своеобразное звено всей системы, которое реагирует на проникновение в помещение. Они могут быть нескольких разновидностей:
Питание охранной системы производится с помощью блока питания, а за ее контроль отвечает блок управления. При установке лучше скрывать эти элементы.
Конечно, отзывы дачников относительно сигнализаций-ревунов противоречивы. Больше всего пользователи жалуются на системы китайского производства. У такого оборудования датчики нередко срабатывают без причины, а блок управления время от времени дает сбои. Потому эти приборы лучше приобретать у проверенных поставщиков или непосредственно у производителя.
Некоторые устройства для охраны слишком жестко действуют в отношении потенциальных грабителей. И законодательство о защите частного имущества, как ни удивительно, не во всех случаях находится на стороне владельца недвижимости.
То есть хозяин дачи даже может понести ответственность за причинение вреда жизни или здоровью злоумышленника.
Устройство автомобилей
Электрические звуковые сигнализаторы
Звуковые сигнализаторы автомобилей (звуковые сигналы) предназначены для связи водителя посредством звуков с другими участниками дорожного движения с целью оповещения или предупреждения. Кроме того они применяются для информирования водителя о неполадках в рабочих агрегатах автомобиля или его угоне.
На заре автомобилестроения в качестве звуковых сигналов широко использовались ручные клаксоны, которыми водитель мог отпугивать зазевавшихся пешеходов или гуляющих по проезжей части гусей и кур. По мере развития автомобильной техники совершенствовались и звуковые сигнализаторы, которые должны были издавать звуки достаточной мощности, гармоничной тональности и удобно управляться с водительского места.
Звуковые сигналы современного автомобиля характеризуются уровнем звукового давления (в децибелах) и спектральным составом звука. Наиболее хорошо перекрывают шум движения и слышны в кабине обгоняемого автомобиля сигналы, частотный спектр которых находится в пределах 1800…3550 Гц. Поэтому параметры звукоизлучающих деталей сигнала подбирают таким образом, чтобы его основная звуковая энергия была сконцентрирована в этом диапазоне.
Звуковое давление автомобильного сигнала должно быть в пределах 85. 125 дБ.
При конструировании звуковых сигнализаторов учитываются некоторые особенности распространения звука в воздушной среде.
Возникающее при движении автомобиля вихревое перемещение и уплотнение воздуха способно изменить слышимость сигнала и частоту звуковых колебаний. Чем больше скорость автомобиля, тем меньше расстояние, на котором слышен сигнал, и чем больше разница в скорости источника и приемника звука, тем сильнее изменяется звуковой тон (т. е. частота принимаемых звуковых колебаний).
Кроме того, следует учитывать эффект Доплера, который особенно отчетливо проявляется в момент обгона автомобиля, подающего звуковой сигнал. Следствием эффекта Доплера является изменение частоты колебаний подвижного источника звука при прохождении мимо приемника звука, т. е. сила звука и его тон в этот момент резко изменяются.
Цепь электроснабжения звуковых сигналов обязательно защищается предохранителями.
Классификация электрических звуковых сигнализаторов
Звуковые сигнализаторы, устанавливаемые на автомобили подразделяют:
Сигнализаторы также делятся по принципу действия на электрические вибрационные и электропневматические. Последние могут устанавливаться на автомобилях, оснащенных устройствами для получения сжатого воздуха и пневмосистемой. Чаще всего это грузовые автомобили и автобусы.
Шумовые безрупорные звуковые сигналы имеют упрощенную конструкцию и настроены на один звуковой тон. Наиболее широко распространены электрические вибрационные сигналы малой мощности (40…60 Вт), обладающие хорошим звучанием.
Рупорные сигнализаторы, как правило, устанавливаются на автомобили парами (один высокого, а другой – низкого тона) с одновременным включением через дополнительное реле. На автомобилях применяют параллельное включение сигналов высокого и низкого тонов. Чтобы звук этих сигналов гармонично сочетался, разница основных частот звука сигналов высокого и низкого тонов обычно составляет 65…100 Гц.
Общее устройство и принцип действия электрических звуковых сигналов
По устройству и принципу действия шумовые и тональные сигналы незначительно отличаются друг от друга.
Основным их исполнительным элементом является электромагнит, катушка которого подключается к сети питания через контакты прерывателя. Якорь электромагнита связан со звукоизлучающей мембраной.
При протекании тока по катушке электромагнита его якорь притягивается к сердечнику, и мембрана прогибается. Одновременно происходит размыкание контактов прерывателя, в результате чего катушка электромагнита обесточивается, и якорь под действием упругой силы мембраны возвращается в исходное положение, вновь замыкая контакты прерывателя. Процесс повторяется до тех пор, пока водитель нажимает на звуковую клавишу.
Колебания звуковой мембраны вызывают звуковые колебания в воздушной среде, при этом частоту таких колебаний (а значит и звуковой тон) можно изменять подбором параметров электромагнита (катушки с якорем) и звуковой мембраны (размер, толщина, материал, форма и т. п.) От частоты колебаний якоря зависит высота тона излучаемого звука. По основной частоте звука сигналы делят на сигналы высокого и низкого тонов.
Рупорный звуковой сигнализатор С-308
Звуковой сигнализатор С-308 (рис. 1, а) устанавливается на автомобилях ВАЗ-2109 и состоит из корпуса, в котором размещается электромагнит в виде сердечника 10 с обмоткой 11. Внутри электромагнита находится якорь 9 с грузиком 4 и текстолитовой шайбой 13. Якорь жестко прикреплен к мембране 3. В корпусе расположен мостик 5 с подвижным 7 и неподвижным 8 контактами. Для усиления звука имеется составной диффузор (рупор), состоящий из корпуса 2 и крышки 1.
Схема включения сигнализатора С-308 показана на рис. 1, б.
Так как рупорные сигнализаторы потребляют ток выше допустимого для механических кнопочных переключателей, в цепи сигналов устанавливается вспомогательное реле. В этом случае при включении сигналов через контакты выключателя проходит ток небольшой силы, потребляемый только обмоткой реле, что позволяет избежать окисления и подгорания контактов.
Рупорные тоновые сигнализаторы
Рупорный тоновый сигнализатор (рис. 2) состоит из электромагнитной системы, создающей колебания мембраны 11, резонатора 10 и корпуса 3. В состав электромагнитной системы входят следующие элементы: обмотка электромагнита 4, сердечник 6, якорь мембраны 5.
Резонатором в тональном сигнале является воздух, находящийся в рупоре, конфигурация которого обеспечивает взаимную настройку частот колебаний мембраны и воздуха, тем самым достигается громкость звука определенного тона. На автомобилях марки «ГАЗ» применяется комплект из двух сигнализаторов (С302-Г и С303-Г), устанавливаемых между радиатором и его облицовкой на кронштейнах с рессорной подвеской.
Сигнализаторы электромагнитные вибрационные рупорного типа отличаются только тональностью. Схема включения сигнализаторов С302-Г и С303-Г показана на рис. 2, б.
Поскольку звуковые сигнализаторы потребляют большой ток, для предотвращения подгорания контактов управляющей клавиши в цепь устанавливают дополнительное реле.
Безрупорный шумовой сигнализатор С304
Безрупорные шумовые сигнализаторы способны излучать относительно однотонный шумовой звук и, благодаря простоте и дешевизне, чаще всего применяются на грузовых автомобилях и автобусах. Один из выводов сигнализатора С304 (рис. 3) соединяется с положительной клеммой аккумуляторной батареи, а второй через выключатель, соединяющий цепь питания обмотки 15 электромагнита с сердечником 13, на «массу».
При включении электромагнит притягивает якорь 17, вместе с которым перемещается мембрана 18 с резонатором 19. В конце хода якорь нажимает на пружинную пластину 5, размыкая контакты 9 прерывателя. Цепь электромагнита обесточивается, и под действием мембраны якорь движется в обратном направлении, вновь замыкая контакты 9 прерывателя. Вибрация мембраны передается резонатору 19.
От частоты колебаний мембраны и резонатора зависит основной тон сигнала и диапазон частоты излучаемых звуковых колебаний. Качество сигнала и его тон регулируется винтом 7, расположенным на корпусе 8 с внешней стороны. Регулировочный винт изменяет положение контактов 9 прерывателя относительно якоря 17.
Мембрана 18 зажата винтами между корпусом 8 и крышкой 1. Центральной частью мембрана жестко связана с якорем. Подбором прокладок между корпусом и мембраной регулируется зазор между якорем и сердечником, от которого зависит мощность и тон сигнала, а также сила потребляемого сигнализатором тока.
Схемы управления звуковыми сигнализаторами
Принципиальные схемы управления звуковыми сигнализаторами на автомобилях имеют аналогичные элементы, однако многие производители автомобильной техники используют собственные оригинальные решения для придания своеобразного («фирменного») звука сигналам.
На рис. 4 приведены схемы соединения и включения звуковых тональных сигнализаторов автомобилей марки «ВАЗ» различных моделей и модификаций.
Неисправности звуковых сигнализаторов
Неисправности звуковых сигнализаторов и реле сигнализаторов приводят к тому, что сигнал либо вообще не звучит, либо звучит слабо.
Окисление контактов прерывателей звуковых сигналов снижает силу тока в цепи сигнализатора, а иногда вызывает прекращение его работы. Окисление контактов усиливается при обрыве искрогасящего резистора, а также неисправности конденсатора. Для удаления слоя окислов надо зачистить контакты мелкой шлифовальной шкуркой или надфилем и продуть воздухом.
Нарушение регулировки сигнализаторов приводит к изменению силы прижимания контактов прерывателя и силы тока в обмотке, из-за чего изменяется мощность звука. Кроме того, на частоту и мощность звука существенно влияют изменение расстояния между штифтом и упругой пластиной подвижного контакта, между сердечником и якорьком, между торцом штифта и упругой пластиной.
На рис. 5 приведены схемы регулировок сигнализаторов С303 и РС503.
Реле сигнализаторов можно отрегулировать натяжением пружины якорька. Контакты должны надежно замыкаться при напряжении 8 В и не должны замыкаться при напряжении 6 В. Напряжение замыкания и смыкания контактов контролируется реостатом и вольтметром.
Обрыв обмотки сигнализатора происходит чаще всего из-за разрушения пайки в местах крепления выводов обмотки.
Замыкание на корпус изолированной пластины прерывателя происходит при разрушении текстолитовой пластины, изолирующей упругую пластину крепления контактов прерывателя. При такой неисправности электрическая цепь не размыкается, якорем притягивается к сердечнику со щелчком, прерывание цепи не происходит и сигнал не звучит.
Трещины в мембране являются причиной дребезжащего звука. Неисправность определяется визуально после разборки.
Обрыв обмотки реле сигнализаторов приводит к прекращению работы реле и сигнализаторов.
Окисление контактов реле происходит вследствие ослабления пружины якорька, а также при большой силе тока, потребляемого сигнализаторами. Контакты зачищают мелкозернистой шлифовальной шкуркой и продувают сжатым воздухом.
Сваривание контактов реле возникает при ослаблении натяжения пружины якорька, что приводит к беспрерывному звучанию сигнализаторов. Беспрерывное звучание сигнала может быть и следствием замыкания провода, ведущего к выключателю сигнала, на «массу».
Нарушение регулировки реле сигнализаторов приводит к прекращению звучания или прерывистому звучанию сигнализаторов.
Если звуковой сигнализатор не звучит или звучит прерывисто, необходимо проверить исправность электрической цепи. Проверку цепи сигнала начинают с предохранителя. Затем проверяют провода на обрыв и надежность крепления наконечников проводов на клеммах с помощью контрольной лампы. если в креплении наконечников проводов на клеммах будет плохой контакт, то при вибрации автомобиля нарушается цепь сигнала, что вызывает прерывистое звучание сигнализатора.
Рейтинг лучших моделей звуковой охранной сигнализации
Надежным средством для защиты дома от нежелательного проникновения является звуковая сигнализация. Во время ее срабатывания появляется громкий звук сирены, который отпугивает злоумышленников, привлекает внимание окружающих, а также передает информацию о вторжении на пульт охраны.
Виды звуковой охранной сигнализации
Существуют следующие виды сигнализации:
Каждая разновидность имеет преимущества и недостатки, особенности применения, различия в составе, работе.
Адресная система подходит как для маленьких, так и для больших помещений. Информация о состоянии датчиков передается по радиоканалу или с помощью проводов. Цена на монтаж и обслуживание этого вида сигнализации невысокая, но нужно потратить деньги на приобретение оборудования.
В беспроводной сигнализации для передачи данных используется только радиоканал, что не всегда бывает удобно. Она характеризуется высокой стоимостью оборудования при маленькой дальности действия. Иногда могут возникать помехи в работе.
Автономная система не предусматривает передачу извещения на пульт охраны. Такой тип оповещателей обладает невысокой эффективностью по сравнению с тем, который выводит сигнал на ПЦО.
Особенности звуковой сигнализации
Цель установки таких звуковых оповещателей — предотвращение незаконного проникновения на частную территорию. При вторжении злоумышленника появляется громкий звук, на который отреагирует сторож и который оповестит соседей. Информация может быть передана в специальную службу. Такая система чаще устанавливается в дачных домах и на окружающей территории.
Можно использовать любые детекторы движения, но люди часто выбирают датчики с инфракрасным сенсором. Они надежнее, чем ультразвуковые, и дешевле, чем микроволновые. Эти детекторы имеют зону обнаружения по горизонтали 10-15 м и обзор 90-120°.
Основной параметр сигнализации — это громкость. У «ревунов» она составляет от 100 до 120 дБ. В некоторых системах вместо сирены можно услышать громкий лай или рычание собаки.
Устройство и принцип работы
Звуковые охранные оповещатели состоят из датчиков движения, блока управления (модуля) и сирены. Датчики постоянно находятся в режиме ожидания, контролируют пространство. При появлении движения они срабатывают, подают сигнал в приемно-контрольный модуль. Для энергопитания этого узла используется аккумулятор.
Далее модуль передает информацию исполнительному устройству. Появляется громкая сирена. В некоторых системах безопасности дополнительно включаются световые лампы, что повышает эффективность охраны. Информация о вторжении передается на пульт охраны или на номер мобильного телефона владельца объекта.
Преимущества и недостатки
Основные достоинства звуковых оповещателей:
При установке беспроводной сигнализации нужно не забывать менять элементы питания, т. к. при срабатывании датчика расходуется заряд батареи.
Если датчик движения и сирена представляют собой разные устройства, соединенные кабелем, то злоумышленник может обнаружить охранную систему, вывести ее из строя.
Критерии выбора
Независимо от характеристик все изделия должны соответствовать таким критериям:
Рейтинг самых популярных моделей звуковых оповещателей
Существует множество моделей охранных систем. Часто устанавливают такие изделия:
Установка звуковой охранной сигнализации является эффективным методом повышения безопасности. Оборудование не требует сложного монтажа и обслуживания. Главное — правильно выбрать.