Лазерная ограда – ЧАСТЬ 1

November 5, 2011 by admin Комментировать »

Дешевое устройство для защиты имущества обеспечивает контролируемый лазерным лучом периметр. При его нарушении устройство подает звуковой сигнал тревоги. Оно состоит из генератора лазерного луча, оптического детектора, контроллера и зеркал для отражения луча вокруг периметра (рис. 12.1). Прибор может быть соединен с нашей системой охраны, генерирующей болевое звуковое поле, описанной в главе 28 «Защитная система с созданием болевого поля». Спецификация лазера для защиты периметра приведена в табл. 12.1.

Рис. 12.1. Система защиты имущества

Простые модули требуют начальных навыков в установке и юстировке. Этот проект может потребовать какого-либо готового оборудования, в зависимости от конкретного применения.

Таблица 12.1. Спецификация лазера

Обозначение

Кол-во

Описание

№ в базе данных

R1

1

Переменный резистор 100 кОм вертикальной установки

 

R2.R4.R5

3

Резистор 100 кОм 0,25 Вт (коричневый-синий-желтый)

 

R3

1

Резистор 10 кОм, 0,25 Вт (коричневый-синий-оранжевый)

 

R6

1

Резистор 1 МОм, 0,25 Вт (коричневый-синий-зеленый)

 

R7.R8

2

Резистор 1 кОм, 0,25 Вт (коричневый-синий-красный)

 

R9

1

Резистор 27 Ом, 0,25 Вт (красный-фиолетовый-черный)

 

С1.СЗ

2

Электролитический конденсатор 10 мкФ, 25 В вертикальной установки

 

С2

1

Дисковый конденсатор 0,1 мкФ, 25 В (103)

 

СА

1

Электролитический кпн’4онсатор 100 мкФ, 25 В вертикальной установки

 

Q1

1

Фототранзистор L14

L14P2

Q2

1

р-п-р транзистор общего назначения PN2907

 

03

1

n-p-п транзистор общего назначения PN2222

 

D1

1

Диод выпрямительный 1N4007,1 кВ

 

11

1

Таймер555 в корпусе DIP

 

BZ1

1

Зуммер (звуковой оповещатель) 4-8 Ом, 20 мА, 90 ДБ, внешний диаметр 24 см

 

RE1

1

Реле 12 В с одной группой на переключение SPDT с контактами 115/5а

 

РВ1

 

Макетная плата с перфорацией отверстий шагом 0,25 см и размерами 7,6×4,44 см

 

WR24

150 см

Витой провод #24 в виниловой изоляции

 

EN1

 

30 см 80 PVC трубка 6,03 см

 

FT1

 

15 см 40 PVC трубка 4,75 см

 

САР1

 

Пластиковая крышка 6,03 см

 

BU1

2

Маленькая втулка с зажимом

 

LEN1

 

Фокусирующая линза45×90 мм

LE4590

12DC/3

 

Адаптер детектора 12 В, 3 А

12DC/3

PPG100

 

Опция устройства отпугивания с помощью болевого поля

PPG100

Лазерная секция

3DC//3

 

Сетевой адаптер для лазера 3 В, 3 А

3DC/3

LM1

 

Лазерный модуль на мощность излучения 3 мВ

LM650P3

LTUBE1

 

Трубка PVC5,72×2,22 внешний диаметр

 

EN2

 

Пластиковая трубка 8,89×2,54см внешний диаметр

 

САР2

 

Пластиковая крышка 2,54 см

 

LEN2

 

Рассеивающая (вогнутая) линза 15×25 мм с коэффициентом рассеивания 0,6

LE15

LEN3

 

Двойная собирающая (двояковыпуклая) линза 24×75 мм

LE24

ADMALE

 

Переходник PVC1,27 см на трубку с внешней резьбой

#30405

ADFEM

 

Переходник PVC 1,27 см на трубку с внутренней резьбой

#30305

ORING

 

Кольцевое уплотнение 1,27×1,9 см

 

Система предназначена для защиты заданной территории от несанкционированного вторжения за счет создания ультразвуковой стены боли при совместном применении с ультразвуковым болевым полем, описанной в главе 28. Система может использоваться для малых объектов в помещениях или для территорий целых участков. Она использует лазерный луч, который перемещается между несколькими планомерно размещенными зеркалами, прежде чем попадает на оптический детектор света и контроллер. Когда непрерывность луча нарушает- ся, контроллер подает сигнал генератору ультразвукового болевого поля, отпугивая нарушителей.

Длина пути луча зависит от наведения лазера, юстировки лазерного луча и количества зеркал. Рассчитывайте на 300 м при трех зеркалах и до 600 м при использовании только одного зеркала.

Питание к лазеру и контроллеру поступает от низковольтных адаптеров питания, использующих батареи для краткосрочной или резервной установки.

Источником света служит красный лазер, излучающий видимый свет, но можно использовать и невидимый инфракрасный. Лазерная секция должна быть надежно установлена на прочном стержне со скобой. Могут использоваться дерево или существующая опора, но они должны обеспечивать четкую линию для луча лазера до первого зеркала, и при этом луч не должен пересекать пути обычного движения.

Секция оптического приемника и контроллера требует низковольтного напряжения в 12 В постоянного тока, который вырабатывается включенным в набор трансформаторным адаптером сети. Она должна быть установлена в месте размещения лазера, но не подвергаться воздействию прямых солнечных лучей. Эта секция также обеспечивает контроль внешних препятствий, снабжена зуммером и светодиодной индикаторной лампой.

Прибор показан помещенным в пластиковую цилиндрическую трубку, снабженную фокусирующей трубкой и линзой для применения на больших расстояниях. Вы можете использовать крышку для апертуры с величиной отверстия, соответствующей расстоянию и коллимации луча. Можно также изготовить диффузионную пластину из двух пластиковых крышек молочно-белого цвета, соединенных вместе. Этот метод может пригодиться при использовании высококогерентного луча света близко расположенного лазера.

Особые зомечония

Секция оптического детектора света, контроллера и приемника может также использоваться в случае, когда зафиксирован свет, превосходящий определенную величину. Порог уровня обнаружения устанавливается с помощью переменного сопротивления. Этот режим работы предназначен для использования вместе с любым лазером, световым ружьем или аналогичным прибором для контроля любых внешних функций. Это может привести к улучшению устойчивости ручного оружия за счет удержания лазерного луча на апертуре как можно дольше. Реализуются также средства для точной инстинктивной стрельбы из такого оружия, как пистолеты, автоматы и пр. Удаленный оптический контроль дальнего действия возможен на расстояниях до 700 м и более.

Принципиальная схема лазера

Свет входит в фокусирующую трубку FT1 через линзу LE1 и регистрируется фототранзистором Q1. На рис. 12.2 транзистор Q1 расположен так, что он принимает свет лазера. Это вызывает ток коллектора через регулируемый резистор базы R1; транзистор Q2 открывается. На резистор R3 в коллекторе транзистора Q1 теперь подается положительное напряжение. Это напряжение через открытый транзистор Q2 подключается к разделительному конденсатору С1 и держится до тех пор, пока не происходит прерывание луча. Когда это происходит, в точке соединения резисторов делителя R4-R5, которые соединены с управляющим выводом 2 моностабильного таймера II, устанавливается малое напряжение. Временной цикл запускается, в результате на выводе 3 устанавливается положительное напряжение, которым открывается транзистор Q3 и подается питание на зуммер BZ1, светодиод LED и управляющее реле RE1. Реле может переключать неиндуктивную нагрузку при токе до 5 А и напряжении 120 В переменного тока, обеспечивая уровень обнаружения для запуска нашего генератора болевого поля PPG10 или других средств задержания.

Рис. 12.2. Схема детектора и контроллера

Примечание:

Данная схема предназначена для работы в качестве устройства подачи тревожного сигнала с использованием лазера, который непрерывно активирует фототранзистор Q1. Когда луч прерывается вторжением, активируется таймер И, включая зуммер, светодиод и реле для подключения внешнего устройства – нашего бластера шоковой волны #PPG100, описанного в главе 26.

Порядок конструирования оптического приемника и контроллера

При конструировании оптического приемника и контроллера выполните следующие действия:

1. Разложите и идентифицируйте все детали.

2. Соберите плату, как показано на рис. 12.3. Не перепутайте между собой рпр- и прп-транзисторы. Используйте выводы элементов при соединении проводов там, где это возможно. Избегайте мостиков из неизолированного провода, точек короткого замыкания.

Рис. 12.3. Увеличенный вид соединений компонентов на тыльной стороне платы

3.         Соедините провода и подключите внешние компоненты, как показано на рис. 12.4.

4.         Изготовьте фокусную трубку FT1 из куска PVC трубки диаметром 4,76 см, длиной 15 см, как показано на рис. 12.5. Изготовьте EN1 из трубки диаметра 6 см и длиной 30 см. Приклейте линзу к краям FT1. Обратите внимание, что трубки должны обеспечивать беспрепятственное телескопическое действие, свободно выдвигаясь и вдвигаясь.

5.         Проверьте окончательную сборку на соответствие рисункам и убедитесь, что провода выходят через САР1 с использованием втулки с зажимом BU1.

6.         Проверьте ваш узел, установив оба переменных сопротивления в среднее положение. Обратите внимание, что переменное сопротивление R6 номиналом 1 МОм управляет включением таймера после прерывания светового луча. Переменное сопротивление R1 управляет уровнем света, который необходим для того, чтобы узел преждевременно не запустился.

Рис. 12.4. Собранная плата и внешние подключения

 

Рис. 12.5. Вид оптического детектора и контроллера в корпусе в рентгеновских лучах

7. Поместите узел в ярко освещенное место и соедините его с источником питания 12 В или адаптером сети питания. Направьте узел на источник света, затем поместите руку на отверстие. Светодиод и зуммер должны реагировать в течение времени, определяемого переменным сопротивлением R6. Настройте R1 для надежного срабатывания и установите R6 на желаемое время реакции. Реле также срабатывает и замыкает контакты, что приводит к включению генератора болевого поля или другого устройства. Это подтверждает правильную работу контроллера-приемника.

Порядок конструирования генератора лазерного луча

При конструировании генератора лазерного луча выполните следующие операции:

щ

1. Проведите механическую сборку лазерной секции, как показано на рис. 12.6. Вы можете непосредственно подключить адаптер 3 В и снять натяжение

Рис. 12.6. Сборка с использованием лазерного модуля

Примечание:

Цельзаключается в обеспечении должного расстояния между двумя линзами, чтобы добиться правильной регулировки в пределах секций с резьбой.

Лазерный модуль LM подстраивается под трубку LTUBE1 с помощью небольших прокладок. Линза LEN2 располагается, как показано на рисунке, и, когда выверено расстояние между линзами, ее можно приклеить.

с помощью втулки с зажимом или завязав узел на проводах. Убедитесь, что при использовании коллиматора луч на расстоянии достаточно сжат.

2. Продолжайте устанавливать систему, как показано на рис. 12.5, 12.7, 12.8. Надежно установите лазер, детектор, все зеркала. Используйте собственную изобретательность на этом этапе, используйте имеющиеся под рукой средства и возможные пункты расположения компонентов.

Рис. 12.7. Схема, показывающая установку настраиваемых зеркал

Примечание:

Ваша лаэерипч защитная ограда про,- цлзнтенп для обеспечения 1">бмзруж8мия проникновения за периметр вокруг вашего дома или другой территории. Она использует диодный лазер класса За для минимизации, но не для устранения оптических препятствий. В качестве сред ства сд ерживания предлагается не вызывающее серьезной ответственности применение генератора поля звукового шока, под обного описанному в главе 26.

Внимание! Вы должны ознакомиться с местными законами для праэилыосо реслгдлижиния этого оборудования в пред елах вашей i -обствшмостм. Помните, если вы нанесете г» 13 ■ ■*_ »1и>. нарушителю, даже если он пытается вас огра- б1т>,врядегосударствэтоможетпривесликчд}рьь^номунака»                                                                                                            Л» дяитезаконы.

Установка системы:

1.                Подготовьте следующее оборуд ование, указанное в каталоге фирмы Information Unlimited:

–                  диодный или гелиево-неонный лазер класса За;

–                  оптический детектор света и контроллер с встроенным тревожным сигналом или

–                  генератор поля звукового болевого шока PPG100, описанный в главе 26.

2.                Осмотрите участок, который вы хотите защитить. ГЪстаройп *сь проследить путь луча по местности и выявить места, где легко уклониться от луча.

3.                Установите угловые точки объекта, где должны быть помещены зеркала. Обратите внимание, что д ля надежной работы системы четкая видимость между лазером, соседними зеркалами и приемником должна соблюдаться при любых погодныхусловиях.

4.                Определите угол, где вы собираетесь разместить сам лазер и лазерный д етектор. Обратите внимание, что к этим устройствам должен быть доступ для подачипитания и управления.

5.                Подготовьте опоры для зеркал, используя собственную изобретательность. Главное при этом – правильная настройка и устойчивость. Предварительно поставьте зеркала в нужное положение.

6.                Включите лазер и наведите его на центр первого зеркала. Над ежно зафиксируйте лазер.

7.                Отрегулируйте положение первого зеркала так, чтобы луч отражался на центр второго зеркала, повторите эту операцию для всех последующихзеркал и до оптического приемника. По мере про, движения фиксируйте их в этих положениях.

8.                Большие территории могут пстребозать использования для лазера оптического коллиматора в целях уменьшения ширины луча на более длинной дистанции. Коллиматором может служить оптический прицел ружья, телескоп, бинокль и т.д., расположенные по оси лазера. Расхождение луча уменьшится за счет коэффициента коллимации используемой системы, однако и луч за счет этого же фактора будет расширяться. Итоговым результатом является меньшее сечение луча на более дальних дистанциях.

Рис. 12.8. Пример расположения системы с использованием многих зеркал Примечание:

Лазерный луч отражается вперед и назад в защищенной области с помощью зеркал, размещенных в стратегически запланированных пунктах. Если луч прерывается в результате попадания в него нарушителя, оптический приемник обнаруживает это и посылает сигнал звуковому генератору. Включаются приобраэивотцли и причиняют нарушителю нестерпимую боль звуковым воздействием, чтобы отпугнуть его. Хотя такое воз^вйсг *ю не имеет длительного остаточного эффекта, всегда лучше сначала познакомиться с местными законами до использования в системе подобных устройств.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты