Устройство охранной сигнализации емкостного типа

Полезная модель относится техническим средствам охраны, а именно к устройствам сигнализации, формирующим тревожное извещение при изменении емкости чувствительного элемента, вызванного поднятием или перемещением контролируемого предмета в широких диапазонах веса и габаритов, например, при охране музейных экспонатов или других предметов. В основу настоящей, полезной модели положено решение задачи, позволяющей упростить конструкцию, расширить диапазон габаритных размеров и масс контролируемых предметов, повысить информативность и функциональную надежность. Устройство охранной сигнализации емкостного типа контролируемых предметов содержит чувствительный элемент в виде плоского конденсатора с двумя обкладками, расстояние между которыми меньше их характерных размеров, с размещенным между ними упругим диэлектриком. Устройство содержит блок обработки сигналов с преобразователем электрической емкости в цифровой код, а чувствительный элемент выполнен из тонколистового металла в виде фольги с возможностью получения размера, соответствующего периметру, по крайней мере, одного контролируемого предмета при свободном его размещении, и соединен с входом преобразователя электрической емкости в цифровой код, сопряженного с микропроцессором, выходы которого соединены с блоками звуковой и световой сигнализации.

Кроме того, фольга выполнена с возможностью получения размера, соответствующего периметру места расположения, по крайней мере, одного контролируемого предмета.

Полезная модель относится к техническим средствам охраны, а именно к устройствам сигнализации, формирующим тревожное извещение при изменении емкости чувствительного элемента, вызванного поднятием или перемещением контролируемого предмета в широких диапазонах веса и габаритов, например, при охране музейных экспонатов или других предметов.

Известен датчик контроля состояния покоя объекта, содержащий корпус из диэлектрического материала, закрепленный на объекте контроля, внутри которого установлены изолированные друг от друга проводники, соединенные с внешними контактами, и размещено несвободное тело качения с возможностью замыкания проводников, см. патент на изобретение Российской Федерации №2064200 по кл. G 08 В 13/14, опубл. 1996 г.

Известно устройство охранной сигнализации по периметру, содержащее чувствительные датчики в виде кабеля, блок обработки сигналов, поступающих от чувствительных датчиков, и блок выдачи сигналов, см. патент на полезную модель Российской Федерации №37857 по кл. G 08 B 13/26, опубл. 2004 г.

Известен емкостный датчик давления секционного типа, содержащий четыре диэлектрические пленки между которыми размещены две

обкладки, см. патент на изобретение Российской Федерации №2082130 по кл. G 01 L 9/12, опубл. 1997 г.

Известен датчик дифференциально-емкостного преобразования усилия за счет изменения емкости двух конденсаторов и перемещения их обкладок, см. патент на изобретение Российской Федерации №2093804 по кл. G 01 L 1/14, опубл. 1997 г.

Известен способ охраны контролируемых музейных экспонатов и любых предметов с помощью устройства, включающего датчик с чувствительным элементом и блок обработки сигналов, см. патент на изобретение Российской Федерации №2124757 по кл. G 08 В 13/14, опубл. 1999 г.

Известные устройства функционально ограничены и имеют низкую информативность.

Известно емкостное устройство для охранной сигнализации, содержащее чувствительный элемент в виде плоского конденсатора с двумя обкладками, расстояние между которыми меньше их характерных размеров, с размещенным между ними упругим диэлектриком, см. патент на изобретение Российской Федерации №2010337 по кл. G 08 В 13/26, опубл. 1994 г.

Данное техническое решение принято за прототип настоящей полезной модели.

Однако оно обладает недостатками.

Устройство прототипа содержит генератор, трансформатор, эталонный конденсатор, усилитель, фильтры высокой и низкой частот, это усложняет конструкцию устройства.

Чувствительный элемент выполнен в виде диска и закреплен на контролируемом предмете, это ограничивает его возможность более широкого использования.

Устройство прототипа имеет низкую информированность.

В основу настоящей, полезной модели положено решение задачи, позволяющей упростить конструкцию, расширить диапазон габаритных размеров и масс контролируемых предметов, повысить информативность и функциональную надежность.

Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что устройство охранной сигнализации емкостного типа контролируемых предметов содержит чувствительный элемент в виде плоского конденсатора с двумя обкладками, расстояние между которыми меньше их характерных размеров, с размещенным между ними упругим диэлектриком.

Устройство содержит блок обработки сигналов с преобразователем электрической емкости в цифровой код, а чувствительный элемент выполнен с обкладками из тонколистового металла в виде фольги с возможностью получения размера, соответствующего периметру, по крайней мере, одного контролируемого предмета при свободном его размещении, и соединен с входом преобразователя электрической емкости в цифровой код, сопряженного с микропроцессором, выходы которого соединены с блоками звуковой и световой сигнализации.

Кроме того, фольга выполнена с возможностью получения размера, соответствующего периметру места расположения, по крайней мере, одного контролируемого предмета.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящей полезной модели, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображены

Фиг.1 - чувствительный элемент.

Фиг.2 - структурная схема блока обработки сигналов.

Устройство охранной сигнализации содержит чувствительный элемент 1 и блок обработки сигналов 2.

Чувствительный элемент 1 включает:

Верхнюю обкладку 3.

Нижнюю обкладку 4.

Упругий диэлектрик 5.

Блок обработки сигналов 2 включает:

Микропроцессор 6.

Преобразователь электрической емкости в цифровой код 7.

Блок памяти 8.

Блок звуковой сигнализации 9.

Блок световой сигнализации 10.

Блок обработки сигналов 2 взаимодействует с информационным блоком 11 через модуль сопряжения 12.

Чувствительный элемент 1 выполнен в виде плоского конденсатора с верхней 3 и нижней 4 обкладками с размещением между ними упругого

диэлектрика 5. Расстояние между верхней 3 и нижней 4 обкладками меньше их характерных размеров и определяет толщину чувствительного элемента 1, Толщина чувствительного элемента 1, в зависимости от его конструкции и используемых материалов, составляет от доли до единицы миллиметров. Емкость чувствительного элемента 1 зависит от площади обкладок 3 и 4, толщины упругого диэлектрика 5 и величины его диэлектрической проницаемости. (Размеры на фиг.1 увеличены).

Чувствительный элемент может быть выполнен секционным и иметь повторение обкладок, разделенных упругим диэлектриком (не показан).

Чувствительный элемент, в зависимости от материалов и назначения по использованию, может иметь изменяемую - мягкую конструкцию или неизменяемую - жесткую конструкцию.

Чувствительный элемент неизменяемой (жесткой) конструкции выполняют в соответствии с требуемыми размерами и требуемой формой.

Чувствительный элемент 1 изменяемой (мягкой) конструкции имеет предпочтение. Обкладки 3 и 4 чувствительного элемента 1 выполнены из тонколистового металла, например, в виде фольги, с возможностью изменения конструктивных размеров, соответствующих периметру контролируемого предмета. Контролируемых предметов может быть несколько - в независимости от их периметров и масс.

Блок обработки сигналов 2 включает микропроцессор 6, преобразователь электрической емкости в цифровой код 7, блок памяти 8, блоки звуковой 9 и световой 10 сигнализации, а также блок релейного выхода (не показан). Вход преобразователя электрической емкости в цифровой код 7 соединен

с чувствительным элементом 1. Микропроцессор 6 сопряжен с блоком памяти 8. Выходы микропроцессора 6 соединены с блоками звуковой 9 и световой 10 сигнализации, а также с блоком релейных выходов (не показан). Микропроцессор 6 сопряжен с информационным блоком 11 посредством модуля 12. Информационный блок 11 выполнен, например, в виде персонального компьютера (при соответствующем программном обеспечении).

Устройство охранной сигнализации функционирует следующим образом.

Чувствительному элементу 1 изменяемой мягкой конструкции, например, с помощью ножниц, придают размер, соответствующий периметру контролируемого предмета или периметру места размещения контролируемых предметов. По необходимости вырезанный чувствительный элемент 1 может быть задрапирован в соответствии с требованиями дизайна. Контролируемый предмет свободно устанавливают на чувствительный элемент 1. Вне поля видимости закрепляют блок обработки сигналов 2 и соединяют с чувствительным элементом 1. Минимальная масса контролируемого предмета зависит от используемых материалов и конструкции чувствительного элемента 1 и составляет сотни миллиграмм. Максимальная масса охраняемого контролируемого предмета фактически не ограничена и определяется прочностью конструкции чувствительного элемента 1.

При воздействии на контролируемый предмет (снятие, сталкивание, подмена одного предмета другим и т.п.) происходит изменение давления, оказываемого предметом на чувствительный элемент 1, при этом из-за упругих свойств используемых материалов происходит микро перемещение

обкладки 3 относительно обкладки 4, это вызывает изменение емкости чувствительного элемента 1. Блок обработки сигналов 2 фиксирует изменение емкости чувствительного элемента 1, формирует тревожное извещение и передает на прибор приемно-контрольный (не показан). Преобразователь электрической емкости в цифровой код 7 позволяет фиксировать незначительные изменения емкости в пределах собственной емкости чувствительного элемента в широких диапазонах.

Предложенное устройство охранной сигнализации изготовлено промышленным способом, что подтверждают испытания опытной партии, и это обуславливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».

1. Устройство охранной сигнализации емкостного типа контролируемых предметов, содержащее чувствительный элемент в виде плоского конденсатора с двумя обкладками, расстояние между которыми меньше их характерных размеров, с размещенным между ними упругим диэлектриком, отличающееся тем, что устройство содержит блок обработки сигналов с преобразователем электрической емкости в цифровой код, а чувствительный элемент выполнен с обкладками из тонколистового металла в виде фольги с возможностью получения размера, соответствующего периметру, по крайней мере, одного контролируемого предмета при свободном его размещении, и соединен с входом преобразователя электрической емкости в цифровой код, сопряженного с микропроцессором, выходы которого соединены с блоками звуковой и световой сигнализации.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что чувствительный элемент выполнен с возможностью получения размера, соответствующего периметру места расположения, по крайней мере, одного контролируемого предмета.