安防主要设备电子学原理-开关式探测器

1、安防主要设备电子学原理-开关式探测器开关式探测器是一种结构比较简单，使用也比较方便、经济的探测器。它是通过各种类型开关的闭合或断开来控制电路产生通、断，从而触发报警的。(一) 开关式探测器的基本工作原理 常用的开关式传感器：磁控开关、微动开关、紧急报警开关、压力垫或用金属丝、金属条、金属箔等来代用的多种类型的开关。它们可以将压力或磁场力或位移等物理量的变化转换为电压或电流的变化。启动报警控制器发出报警信号的方式有两种：一种是开路报警方式；另一种是短路报警方式。开关式探测器通常属于点控制型探测器。以下介绍几种常用的开关式探测器。 (二) 磁控开关(又称磁控管开关或磁簧开关) 1磁控开关的组成及基

2、本工作原理 磁控开关是由永久磁铁块及干簧管(又称磁簧管或磁控管)两部分组成的。干簧管是一个内部充有惰性气体(如氮气)的玻璃管，其内装有两个金属簧片，形成触点A和B。当需要用磁控开关去警戒多个门、窗时。2磁控开关的主要性能指标 (1) 缝距(毫米)。参看图2-33。缝距从几毫米几十毫米不等。(2) 开关形式：单刀单掷(闭路)、单刀单掷(开路)和单刀双掷型。(3) 额定电流(安培)。(4) 开关件尺寸(毫米)。对于外观为圆柱形的开关件，有直径和长度的尺寸之分。对于外观为长方形的开关件，有长度、宽度和高度的尺寸之分。(5) 磁石件尺寸(毫米)。对于外观为圆柱形的磁石件，有直径和长度的尺寸之分。对于外

3、观为长方形的磁石件，有长度、宽度和高度的尺寸之分。(6) 安装方式：分为表面型安装方式(S)和隐藏型安装方式(R)。3磁控开关的主要特点及安装使用要点 (1)一个好的磁控开关其磁控管的金属簧片要有较好的弹性且易于吸合，同时磁铁的磁性必须要有足够的强度和寿命，以易于安装且减少误报。(2)要经常注意检查永久磁铁的磁性是否减弱，否则会导致开关失灵。(3) 一般普通的磁控开关不宜在钢、铁物体上直接安装，这样会使磁性削弱，缩短磁铁的使用寿命。(4) 磁控开关的有明装式(表面安装式)和暗装式(隐藏安装式)，应根据防范部位的特点和要求选择。(5)磁控开关的触点工作的可靠性和寿命，一般其可靠通断的次数可达 次

4、以上。(6)由于磁控开关的体积小、耗电少、使用方便、价格便宜，动作灵敏(接点的释放与吸合时间约在lms左右)，抗腐蚀性能又好，比其他机械触点的开关寿命要长，因此得以广泛应用。(三) 微动开关 这种开关做成一个整体部件，需要靠外部的作用力通过传动部件带动，将内部簧片的接点接通或断开。只要按钮被压下，A、B两点间即可接通，压力去除，A、B两点间断开。三个接点的揿键开关。A、B两点间为常闭接触；A、C两点间为常开。微动开关的优点是：结构简单、安装方便、价格便宜、防震性能好、触点可承受较大的电流，而且可以安装在金属物体上。缺点是抗腐蚀性及动作灵敏程度不如前述的磁控开关。(四) 紧急报警开关 当在银行、

5、家庭、机关、工厂等各种场合出现人室抢劫、盗窃等险情或其他异常情况时，往往需要采用人工操作来实现紧急报警。这时，就可采用紧急报警按钮开关和脚挑式或脚踏式开关。(五) 带有开关的防抢钱夹 从外表上看，它就是一个很平常的可以夹钞票的钱夹子。 (六) 用金属丝、金属条导电性薄膜等导电体的断裂来代替开关 (七) 压力垫 压力垫是由两条平行放置的具有弹性的金属带构成，中间有几处用很薄的绝缘材料(如泡沫塑料)将两块金属条支撑着绝缘隔开，如图2-36所示。两块金属条分别接到报警电路中，相当于一个接点断开的开关。压力垫通常放在窗户、楼梯和保险柜周围的地毯下面。当入侵者踏上地毯时，人体的压力会使两根金属带相通，使

6、终端电阻被短路，从而触发报警。开关式探测器结构简单、稳定可靠、抗干扰性强、易于安装维修、价格低廉，从而获得广泛的应用。四、超声波探测器 声波是一种机械振动波，其频率范围是很宽的。除包括频率从2020000Hz范围内能引起人耳听觉的可闻声波外，还包括有频率高于20000Hz的超声波和频率低于20Hz的次声波。利用人耳听不到的超声波段的机械振动波来作为探测源的探测器就称为超声波探测器。它是专门用来探测移动物体的空间型探测器。超声波探测器根据其结构和安装方法的不同可分为两种类型。一种是将两个超声波换能器安装在同一壳体内，即收、发合置型。其工作原理是基于声波的多普勒效应，故通常又称为多普勒型超声波探测

7、器。另一种是将两个超声波换能器分别放置在不同的位置，即收、发分置型。其工作原理不同于一般的多普勒效应，通常称为声场型超声波探测器。我们先来介绍超声波换能器，而后再分别介绍上述两类超声波探测器的基本工作原理。(一) 超声波换能器 超声波换能器是超声波探测器中的关键器件，亦可称为超声波传感器。常用的有两种：一种是压电晶体传感器，另一种是磁致伸缩传感器。前一种应用得更为广泛。利用它们可以实现将电能转变为声能或将声能转变为电能的能量转换。正压电效应。逆压电效应。超声波发射装置的换能器是利用压电晶体的逆压电效应而制成的。超声波接收装置的换能器是利用压电晶体的正压电效应而制成的。(二) 多普勒型超声波探测

8、器 超声波探测器主要是由发射机、接收机和信号处理电路几部分所组成。将发射机与接收机合置的多普勒型超声波探测器的基本组成如图2-38所示。声波与电磁波的多普勒效应的原理完全相同。在微波探测器一节中我们已做过介绍，在此不再重复。超声波收、发机通常装在天花板或墙上，其发射的超声波能场的分布是有一定方向性的，一般是面向防范区呈椭园形的能场分布，控制面积可达几十平方米。为了减少探测盲区，在较大的防范区也可安装多个超声波收、发机，并使各个收、发机的能场相互重叠以减小盲区。如图2-40所示是安装两个超声波收、发机的情况。(三) 声场型超声波探测器 声场型超声波探测器是将超声波收、发机分开放置，如图2-41所示。其工作原理与前述的多普勒超声波探测器有所不同。收、发机分置的超声波探测器其控制空间可达几百立方米。由于可以采用数对以至十几对收、发机并联使用的方式，故还可以警戒更大范围的空间，如图2-42所示。也可根据房间的大小分别采用一发、一收、一控；三发、三收、一控和六发、三收、一控等多种不同的布局系统。声场型超声波探测器由于不是以多普勒效应为原理的，故其探测灵敏度与移动人体的运动方向无关。而多普勒型超声波探测器的探测灵敏度则与移动人体的运动方向有关。即当入侵者向着或背着超声波收、发机的方向行走时，因可使超声波产生较大的多普勒频移，故探测灵敏度也