ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова»

Факультет дизайна и компьютерных технологий

Кафедра компьютерных технологий

Лабораторная работа №3

Дисциплина: Технические средства защиты информации

Тема: Ультразвуковые датчики объемного типа

Выполнили: Диомидов А.В.

Сабанов Е.А.

Проверил: доцент

Михайлов А.Л.

Чебоксары 2012

Цель работы: изучить ультразвуковые датчики объемного типа.

Задание на лабораторную работу:

1. Изучить основы и принципы действия ультразвуковых датчиков

2. Познакомиться с различными типами этих устройств, привести их характеристики, схемы конструкции, и схемы электрического подключения.

3. Доработать вопросы интерфейсов питания, управления, особенностей функционирования.

4. Рассмотреть возможность подключения этих устройств в компьютерную сеть.

5. Анализ и выводы.

Ультразвуковой датчик (ультрасоник)

Ультразвуковой датчик (ультрасоник) (ultrasonic) - датчик, реагирующий на движение или открывание двери, разбитие стекла в салоне автомобиля. Работа датчика основана на использовании эффекта Доплера - изменение частоты волны, отраженной от движущихся объектов. Работает в диапазоне низких ультразвуковых частот, от 15 до 100 кГц.

Ультразвуковые датчики для охраны внутреннего пространства салона автомобиля стали широко известны в начале 90-х годов с первыми автосигнализациями итальянского производства. Многие установщики помнят LaserLine и SIRIO 777, очень популярные в то время автосигнализации.

Принцип действия таких датчиков прост, один ультразвуковой пьезоэлемент, размещенный в салоне, излучает, а другой принимает отраженный ультразвук.

Направление излучения выбирается таким образом, чтобы любой посторонний предмет, попавший в зону отражения, изменял поток принимаемого ультразвука. Электронная схема со стороны приемника сигнала фиксирует любое быстрое изменение потока принимаемого ультразвука. Сами передатчик и приемник довольно малогабаритны, похожи на небольшие микрофончики и легко монтируются. Иногда и приемный пьезоэлемент, и передающий, выполняют в одном корпусе с угловой разностью направления пика диаграммы направленности в 75-120 градусов. Размещаются они открыто, обычно со стороны лобового стекла направлением в глубь салона автомобиля.

Эти датчики правильнее называть датчиками объема, но для них это название используется редко.

Еще в 90-е, были выявлены и недостатки таких систем и методы их обмана.

Охрана салона ультразвуковыми сенсорами работает только при плотно закрытых окнах и дверях, поскольку любой сквознячок способен вызвать срабатывание датчика. Это причина для неприятных ложных срабатываний.

Есть и другая причина не оставлять машину с приоткрытыми окнами, например, летом. Если оставить, то мелкие воришки могут использовать метод обманывать ультрасоники, основанный на аналоговой адаптивности датчика.

Дело в том, что датчик срабатывает на довольно большие резкие изменения потока принятого отраженного ультразвука, а если в зону охраны просовывать руку или хватательный предмет медленно, то адаптивность сработает на руку вору. Из салона такого автомобиля с приоткрытым окном можно все что угодно похитить, если делать это очень неспеша.

С появлением микроволновых датчиков, лишенные этих недостатков, и, при равенстве цены, рынок переориенировался на них.

Еще один несомненный минус ультразвуковых датчиков - это практически одна охраняемая зона - салон автомобиля. То есть на защиту от снятия колес или зеркал надеяться не приходится.

С другой стороны, можно назвать и плюсом, по сравнению с микроволновым датчиком, то, что охраняется исключительно сам салон, причем весь, а вне пределов автомобиля может происходить все что угодно, избавляя владельца от ложных тревог.

По-прежнему существует множество автосигнализаций, особенно европейских, которые продолжают использовать ультрасоники. Наверное, есть все же право на жизнь у этого типа датчиков.