echipamente elecrtocasnice - C8

8/6/2019 echipamente elecrtocasnice - C8

1/9

1

Curs 8

Securitatea accesului persoanelor n locuine partea I

1. Generaliti

Securitatea locuinei este o problem foarte important privind sigurana indivizilor, a

bunurilor i a cldirii n general.Locuina poate fi monitorizat de un sistem de supraveghere sofisticat, care s alerteze

automat autoritile n cazul producerii unor evenimente nedorite: spargeri, explozii de gaz,incendii, ntreruperi ale alimentrii cu energie electric, gaz sau ap, inundaii prin spargereaconductelor de ap, funcionarea anormal a instalaiilor de nclzire, etc., indiferent de prezenan locuin a rezidenilor.

Performanele sistemului de supraveghere depind de senzorii i dispozitivele instalate, decapacitatea de procesare i calitatea software-lui instalat. Astfel, sistemul de calcul poate trimiteSMS-uri, mesaje e-mail i declana alarme, poate izola conductele prin nchiderea robinetelorprevzute cu electrovalve, poate declana sprinklerele din instalaia de protecie contraincendiilor, poate deschide sau nchide ui i fereste, etc.

Aciunile exercitate de sistemul informatic depind de semnalele trimise de senzori, ce potsemnala chiar i funcionarea anormal a sistemului domotic. Alarma poate fi declanati de unbuton de panic, acionat de rezidenii din locuin. De asemenea, prezena unui sistem dealarmare poate descuraja pe eventualii infractori s ptrund n locuin.

Pentru supravegherea locuinei se folosesc sisteme video cu camere de luat vederi,inclusiv pe timp de noapte, sisteme de alarm, detectoare de incendii, detectoare de fum,detectoare de gaz, senzori de micare, etc. Detectoarele pot fi setate s monitorizeze anumite zonedup un orar dorit, s fie active tot timpul sau numai n anumite intervale de timp, dup

necesiti.

Sistemele de supraveghere video permit redarea pe un singur ecran TV a imaginilortransmise de camerele de supraveghere, memorarea secvenelor de imagini declanate de senzoriide micare, orientarea camerelor i comanda lor prin Internet, transmiterea de mesaje de alertare,etc.

Fig. 1. Aciunea detectorului PIR


2/9

2

Detectoarele de micare pot fi cu funcionare n infrarou de tip PIR (Passive Infrared),fiind acionate cnd deplasarea intrusului se face perpendicular pe direcia sensibilitii sale saucu microunde, declanarea lor fiind determinat de deplasarea intrusului pe direcia fascicoluluide microunde emis, figura 2.

Fig. 2. Aciunea detectorului cu microunde

Fig. 3. Montarea detectorului cu microunde

Sistemele de alarmi monitorizare pot fi

-

legate prin fir (cablate),- radio (wireless).

Sistemele cablate au avantajul simplitii i costului sczut i faptul c nu necesit bateriipentru alimentare, ceea ce reduce costurile de exploatare. Pericolul de a fi setate sau resetate depersoane ru voitoare este practic zero, spre deosebire de cele radio, unde mediul de transmisieeste neprotejat, iar semnalele pot fi reproduse prin clonare.

Dezavantajele lor se refer la instalarea de cabluri, care sunt costisitoare i inestetice i caretrebuiesc protejate, astfel ca s nu fie la ndemna eventualilor infractori.

Sistemele radio au avantajul c nu necesit cabluri de interconectare, ceea ce uureazmontajul i ntreinerea. n schimb alimentarea de la baterii a camerelor video i dispozitivelor

poate implica cheltuieli suplimentare i probleme de exploatare, dac nu sunt prevzute cualimentare de la celule solare.

Armarea i dezarmarea dispozitivelor din sistemul de alarm se poate face cu ajutorul unortelecomenzi, fr a recurge la tastarea de coduri pe o claviatur, ca n cazul sistemelor pe cablu.Dezavantajul telecomenzilor este acela c ele ar putea fi clonate, folosind echipamente


3/9

3

specializate, ceea ce creeaz probleme de securitate. De asemenea, funcionarea unor senzori arputea fi perturbat (bruiat), astfel ca semnalele de alarm s nu fie recunoscute.

2. Senzori de proximitate

n sens larg, proximitatea se refer la gradul de apropiere dintre dou obiecte, dintre care

unul reprezint sistemul de referin. Senzorii de proximitate sunt senzori de investigare, a crorparticulariti constau n distanele mici de aciune (zecimi de mm i mm), i n faptul c n multecazuri sunt utilizai la sesizarea prezenei n zona de aciune.

Senzorii de proximitate sunt folosii n domeniul industrial i n robotic pentru detectareaprezenei obiectelor, numrarea lor, msurare i monitorizare, protecie i alarme. De obiceiconstrucia lor integreaz un comutator, care este acionat de senzor, iar ansamblul se numetecomutator de proximitate (proximity switch).

Senzorii de proximitate sunt realizai n mai multe variante, bazate pe principii defuncionare diferite.

-

senzori cu ultrasunete,- senzori cu efect fotoelectric,- senzori capacitivi,- senzori inductivi.

Senzorii cu ultrasunete nu necesit un contact fizic cu obiectul de detectat i au avantajulc nu necesit ntreinere, nu sunt afectai de prafi murdrire i pot fi folosii pentru msurareadistanei ntre emitor (sonar) i obiect, msurtorile avnd un grad foarte bun de

reproductibilitate.

Senzorii fotoelectrici rspund la varia

iile de iluminare produse de obiectele ce sunt

detectate i se bazeaz pe ntruperea unei raze de lumin vizibil sau n infrarou ori pereflectarea luminii de ctre obiect.

Senzorii capacitivi pot detecta obiecte sau materiale sub form solid, lichid sau pulberi,fie conductoare, fie neconductoare.

Senzorii inductivi sunt cei mai fiabili i rezisteni la aciunile mediului i au avantajul cnu sunt influenai de variaiile de temperatur, prezena luminii a lichidelor sau de zgomote.

2.1. Senzori de proximitate capacitivi

Senzorii capacitivi se bazeaz pe variaia capacitii electrice ntr-un circuit, i auavantajul c pot detecta i obiecte nemetalice. Sunt ns sensibili la factori perturbatori, cum ar fimurdrirea feei active.

Aceti senzori pot detecta materiale sub form solid, lichid sau pulberi, de naturceramic, mase plastice, lemn, ap, ulei, carton sau hrtie, inclusiv prin anumite ambalaje saumateriale nemetalice. Deoarece nu necesit contact fizic, nu sunt afectai de uzuri au o duratmare de via.


4/9

4

Aplicaiile tipice se refer la controlul nivelului lichidelor aflate n rezervoare de sticl sauplastic (de exemplu vasul de expansiune din instalaia de rcire a motoarelor cu ardere intern),numrri de obiecte, etc.

Fig. 4. Senzori de proximitate capacitivi

Senzorul capacitiv se compune din doi electrozi metalici, sub form de plac, figura 5a,ce formeaz un condensator aflat n circuitul oscilant al unui oscilator de nalt frecven, care nuoscileaz dac n cmpul senzorului nu se afl nici un obiect. Dac un obiect se apropie de faaactiv a senzorului, el modific capacitatea de cuplaj dintre electrozi i amorseaz oscilatorul,activnd comutatorul asociat.

a. b.Fig. 5.Ilustrarea funcionrii senzorului capacitiv

Raza de aciune a senzorulu Sr depinde de permitivitatea relativr a dielectricului dintreelectrozi, dup o curb ca n figura 5b.


5/9

5

n figura 6 este prentat un senzor capacitiv cu domeniu mare de detecie i rezisten latemperaturi ridicate. Cu o plaj de la 5mm (tip M5) pn la 120mm (rip M32), acest tip de senzordispune de o construce din oel i PTFE, precum i cabluri speciale, ce permit lucrul latemperaturi de la -200C la +250C. Pentru fiecare senzor este necesar un amplificator.

Fig.6. Senzor de proximitate capicitiv cu domeniu mare de detecie

Caracteristicile tehnice ale unui astfel de tip de senzor sunt date mai jos:

2.2. Senzori de proximitate inductivi

Acetia sunt cei mai rspndii, fiind realizai ntr-o gam larg de variante itipodimensiuni. Elementul activ al unui astfel de senzor este un sistem format dintr-o bobini unmiez de ferit.Obiectul a crui prezen se determin trebuie s fie metalic.


6/9

6

Mrimea de ieire a senzorului poate fi analogic (proporional cu distana dintresuprafaa activi obiect), sau static (aceeai valoare atta timp ct senzorul este activat).

a. b.

Fig. 7. Senzori de proximitate inductivi a. cilindrici, b. rectangulari

Funcionarea lor are la baz producerea unui camp electromagnetic de nalt frecven , a

crui intensitate care este slbit de prezena I apropierea unui obiect din matrial conductor saumagnetic. Raza de aciune a senzorului este determinat de intensitatea cmpului i de mrimeaobiectului detectabil.

Acest tip de senzori sunt foarte fiabili, putnd funciona i pe autovehicule, unde pot fi

stropii cu api noroi, benzini ulei, ncrcai cu praf, unsoare, etc.

Senzorul de proximitate inductive este protejat la scurtcircuite i suprasarcin, alimentare n curent continuu, supratensiuni, inversarea conectorilor, interferene radio, impulsuri parazite,etc.

n funcie de tipul aplicaiei i caracteristicile tehnice, exist mai multe tipuri de senzoriide proximitate inductivi:

- senzoride uz current,- senzori de regim greu,- senzori cu alimentare de la reea,- senzoripentru funcionare n condiii grele de mediu,- senzori cu raz mare de aciune,- senzoricu rezisten la presiuni mari (pn la 500 bari),- cu ieire analogic.

n figura 8 se prezint un sezor de proximitate inductiv, analogic cu procesor integratincorporat ce ofer 3 ieiri de tip switch independente, plus o ieire analogic liniar pe ntregdomeniul de msurare.

Acest senzor este un dispozitiv ideal pentru aplicaii ce necesit o msurare prcis frcontact, i nu necesit circuit de control, putndu-se autocontrola, economisind astfel timp, spaiude panou i intrri n PLC. Unitatea de programare este opional, putnd fi folosit pentruprogramarea punctelor de switch i monitorizarea ieirilor dispozitivului. Programarea punctelor


7/9

7

de declanare poate fi fcut oriunde n intervalul de sensibilitate, de ctre unitatea de programaresau de ctre PLC.Specificaii tehnice: Ieirea analogic 0-10V, prezint o neliniaritate de 3% pe ntreg domeniul de msurare, Programare de la distan a funciilor - ideal pentru zone cu poziii inaccesibile sau greuaccesibile, Clas de protecie ridicat, cu rezisten mare la oc i vibraii.

Fig. 8. Senzor analogic cu procesor integrat M18

Caracteristici tehnice:

2.3 Senzori de proximitate fotoelectrici (optici)

Acest tip de senzori pot detecta diverse obiecte din metal, lemn sau plastic folosind unfascicul de lumin sau laser, existnd i variante folosite pentru detecia obiectelor transparente

sau colorate, folosind senzori de culoare. Senzorii de proximitate fotoelectrici cu laser asigurimsurarea precis a distanelor sau monitorizarea poziiei obiectului. Funcionarea lor este nsafectat de praf sau murdrie.

Principalele aplicaii a acestui tip de senzori, sunt: controlul accesului, supraveghereaobiectelor pe benzile rulante, maini de tiprit i ambalat, procese industriale (fabricarea hrtiei,maselor plastice i a textilelor), etc.

Senzorii de proximitate fotoelectrici care au la baz procesul de reflexie se clasific n:


8/9

8

- senzori cu difuzie,- senzori cu difuzie i suprimarea fondului,- senzori retro-reflectori,- senzori thru-beam sau cu vizibilitate direct.

Fig. 9. Senzori de proximitate fotoelectrici (optici)

Senzorii cu difuzie se bazeaz pe emisia unui fascicul de lumin care se reflect peobiecte ntr-un mod difuz i detectarea energiei semnalului reflectat. Dac raza de luminreflectat care ajunge napoi la senzor are o intensitate suficient de mare, ea produce ac ionareacomutatorului asociat senzorului, care poate aciona o alarm, aprinde o lumin, aciona unemitor radio, etc. Raza de aciune a senzorului este determinat de mrimea i culoareaobiectului detectabil precum i de textura suprafeei acestuia. Ea poate fi reglat printr-unpoteniometru incorporat senzorului.

Senzorii cu difuzie i suprimarea fondului se folosesc pentru detecia obiectelor de o

anumit mrime, aflate pn la o anumit distan. Fondul scenei este suprimat datoritgeometriei stabilite ntre emitor-obiect-receptor.

Senzorii retro-reflectori folosesc un sistem de lentile pentru focalizarea luminii emise dedioda laser, care ajunge la reflector printr-un filtru de polarizare. O parte din lumina reflectatsosete la receptor trecnd prin alt filtru de polarizare. Filtrele sunt astfel alese i reglate nct lareceptor s ajung doar lumina reflectat de obiectul reflector, excluznd lumina reflectat de alteobiecte aflate n conul fasculului.

Senzorii thru-beam au o construcie care s permit ca la receptor s ajung o cantitatemaxim de lumin produs de dioda laser, care este apoi separate de lumina din mediul ambiantsau provenit din alte surse de lumin

2.4. Senzori de proximitate cu ultrasunete

Funcionarea se bazeaz pe msurarea duratei de propagare a unui semnal ultrasonor subform de con, modulat n impulsuri, ntre emitor i obiect, iar distana maxim de lucru este nfuncie de natura traductorului (piezoceramic, electrostatic, etc.) i de frecven. Semnalelereflectate pe obiectele nconjurtoare apar ca ecouri, ntrzierea cu care sosete ecoul fiind


9/99

proporional cu distana. n mod obinuit se pot determina distane de circa 10 m, cu precizii deordinul milimetrului. Acest tip de senzori pot detecta materiale sub form solid, lichid saupulberi.

n figura 10 este prezentat un sensor ultrasonic analogic este destinat controlului exact aloricrei suprafee plane solide, lichide sau pulbere. Senzorul dispune de ieire de tensiune i de

curent, cu 12 bii rezoluie, de funcie de evaluare memorati compensare de temperatur. Suntdisponibile trei domenii de sensibilitate: 500mm, 2000mm, 4000mm, acoperind o gam larg deaplicaii, incluznd controlul nivelului.

Fig. 10. Senzor de proximitate analogic cu ultrasunete

Caracteristicile tehnice ale senzorului din figura de mai sus sunt:

Unii senzori dispun de ieiri de sincronizare, prin legarea acestora mpreun putndrealiza o funcionare fr interferene, chiar n cazul montrii senzorilor unul lng altul.

Aplicaiile principale se refer la msurarea nivelului lichidelor, msurtori de lungimi

(rulete electronice), limitatoare de cursi detectarea prezenei.

echipamente elecrtocasnice - C8

Documents

Transcript of echipamente elecrtocasnice - C8