18.Стабилизаторы напряжений, основные типы и их характеристики особенности схемной реализации и функционирования.

1 Стабилизаторы постоянного тока

1.1 Линейный стабилизатор

1.1.1 Параллельный параметрический стабилизатор на стабилитроне

1.1.2 Последовательный стабилизатор на биполярном транзисторе

1.1.3 Последовательный компенсационный стабилизатор с применением операционного усилителя

1.2 Импульсный стабилизатор

2 Стабилизаторы переменного напряжения

2.1 Феррорезонансные стабилизаторы

Стабилизаторы постоянного тока

Линейный стабилизатор представляет собой делитель напряжения, на вход которого подаётся входное (нестабильное) напряжение, а выходное (стабилизированное) напряжение снимается с нижнего плеча делителя. Стабилизация осуществляется путём изменения сопротивления одного из плеч делителя: сопротивление постоянно поддерживается таким, чтобы напряжение на выходе стабилизатора находилось в установленных пределах.Преимущество линейного стабилизатора — простота, отсутствие помех и небольшое количество используемых деталей.

Импульсный стабилизатор

В импульсном стабилизаторе ток от нестабилизированного внешнего источника подаётся на накопитель короткими импульсами; при этом запасается энергия, которая затем высвобождается в нагрузку в виде электрической энергии, но уже с другим напряжением. Стабилизация осуществляется за счёт управления длительностью импульсов и пауз между ними — широтно-импульсной модуляции.Недостатком импульсного стабилизатора является наличие импульсных помех в выходном напряжении.

Стабилизаторы переменного напряжения

Феррорезонансный стабилизатор состоит из двух дросселей: с ненасыщаемым сердечником (имеющим магнитный зазор) и насыщенным, а также конденсатора. Особенность ВАХ насыщенного дросселя в том, что напряжение на нём мало изменяется при изменении тока через него.

Важной характеристикой стабилизатора напряжения является его быстродействие, то есть чем выше быстродействие, тем быстрее стабилизатор отреагирует на изменения входного напряжения. Быстродействие это промежуток времени (миллисекунды) за которое стабилизатор способен изменить напряжение на один вольт. одним важным параметром является точность стабилизации выходного напряжения.

19.Зарядные устройства, основные типы и их характеристики, особенности схемной реализации и функционирования. Емкость и время работы аккумуляторных батарей очень сильно зависят от типа и качества зарядных устройств, применяемых для их заряда, которые обеспечивают определенный метод заряда и выбор режима разряда. Построение схемы простейшего зарядного устройства зависит от принципов заряда, которых, в общем, два: ограничение тока заряда и ограничение напряжения заряда. Принцип заряда с ограничением тока заряда используется при заряде никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов, а принцип с ограничением напряжения заряда - при заряде свинцово-кислотных, литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов.

Зарядные устройства аккумуляторов, обеспечивающие постоянный ток (гальваностатический режим заряда).Большая часть зарядных устройств обеспечивает заряд только постоянным током и потому пригодны лишь для заряда щелочных герметичных аккумуляторов (никель-металлгидридных и никель-кадмиевых). Простейшие бытовые зарядные устройства, осуществляющие заряд постоянным током, применяются для заряда от 1 до 4 аккумуляторов. Они различаются в основном конструкцией, а не принципиальной электрической схемой. Чаще всего такие зарядные устройства питаются через трансформатор от сети 220В и обеспечивают выпрямленный ток с невысоким уровнем его стабилизации

Зарядные устройства аккумуляторов, обеспечивающие режим постоянного напряжения (потенциостатический режим заряда) и комбинированный заряд

Зарядные устройства для свинцово-кислотных, литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторных батарей должны осуществлять стабилизацию тока на первой стадии заряда и стабилизацию напряжения питания на второй. Кроме того, должен быть обеспечен контроль конца заряда, который в общем случае может выполняться либо по времени, либо по снижению тока до заданной минимальной величины.

Для никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторных батарей существует три типа зарядных устройств. К ним относятся:

1. Зарядные устройства нормального (медленного) заряда 2. Зарядные устройства быстрого заряда 3. Зарядные устройства скоростного заряда

20.Контроллеры питания и супервизоры постоянных напряжений, особенности устройства, подключения и функционирования.

Cамым эффективным и дешевым способом контроля над напряжением питания при разработке микропроцессорных систем является использование внешней микросхемы супервизора питания. Она позволяет не только поддерживать контроллер в состоянии сброса перед его пуском (функция POR), но и контролировать уровень и стабильность питания во время выполнения программы (функция BOR), выполнять функции сторожевого таймера (WDT), а также реализовывать другие сервисные функции, такие, как внешний сброс.

Супервизоры питания микроконтроллеров используются в различных приложениях, но две основные задачи, которые они позволяют решать - следующие: 1. Удержание контроллера в состоянии сброса до тех пор, пока напряжение питания не достигнет заданного значения и не стабилизируется (POR). 2. Сброс контроллера при снижении напряжения питания ниже критического уровня или при внезапном провале напряжения (BOR).

Функция POR. В спецификации на большинство микроконтроллеров указываются параметры, характеризующие, в частности, режим нарастания питания. Неравномерность в нарастании напряжения, несоответствие реальной скорости нарастания и скорости, указанной в спецификации на контроллер, может привести к сбоям в работе контроллера или некорректному запуску.

Обычно период сброса для различных супервизоров варьируется в диапазоне от 150 до 500 мс. Детекторы напряжения, позволяющие контролировать уровень напряжения питания, отличаются от супервизоров отсутствием задержки импульса сброса. 

Функция BOR.Под понятием «Brown out» или потерей напряжения питания подразумевают различные случаи колебания, «провисания» или превышения напряжением безопасного порогового уровня. 

Такие колебания, вызванные различными причинами, могут привести к некорректной работе контроллера, сохранению неверных данных в памяти и, как следствие, неправильному функционированию системы в целом.

К сожалению, не всегда на этапе проектирования и разработки системы предусматриваются подобные случаи потери напряжения, и проблемы обнаруживаются уже потом, когда изделие уже готово и запущенно в массовое производство. 

Супервизоры характеризуются такими параметрами как: величина задержки импульса сброса (у детекторов напряжения задержки нет);ток потребления;наличие входа сторожевого таймера;наличие входа для подключения внешнего сброса (MR). Основными параметрами супервизоров, на которые следует обратить внимание при его выборе, являются:пороговоенапряжение;типвыхода;полярность напряжения сброса;величина импульсасброса;собственноепотребление;температурный диапазон.

Компания Microchip Technology Inc. производит микропотребляющие недорогие супервизоры в миниатюрных корпусах, с различными номиналами напряжений на сброс, типами выхода и величиной импульса сброс.

21.Схемы формирования и контроля сигналов в шлейфах охранно-пожарной сигнализации используемых интерфейс RS-485.Интерфейс RS-485 (другое название - EIA/TIA-485) - один из наиболее распространенных стандартов физического уровня связи. Физический уровень - это канал связи и способ передачи сигнала (1 уровень модели взаимосвязи открытых систем OSI).

Сеть, построенная на интерфейсе RS-485, представляет собой приемопередатчики, соединенные при помощи витой пары - двух скрученных проводов. В основе интерфейса RS-485 лежит принцип дифференциальной (балансной) передачи данных. Суть его заключается в передаче одного сигнала по двум проводам. Причем по одному проводу (условно A) идет оригинальный сигнал, а по другому (условно B) - его инверсная копия. Другими словами, если на одном проводе "1", то на другом "0" и наоборот. Таким образом, между двумя проводами витой пары всегда есть разность потенциалов: при "1" она положительна, при "0" - отрицательна.

Именно этой разностью потенциалов и передается сигнал. Такой способ передачи обеспечивает высокую устойчивость к синфазной помехе. Синфазной называют помеху, действующую на оба провода линии одинаково. К примеру, электромагнитная волна, проходя через участок линии связи, наводит в обоих проводах потенциал. Если сигнал передается потенциалом в одном проводе относительно общего, как в RS-232, то наводка на этот провод может исказить сигнал относительно хорошо поглощающего наводки общего ("земли"). Кроме того, на сопротивлении длинного общего провода будет падать разность потенциалов земель - дополнительный источник искажений. А при дифференциальной передаче искажения не происходит. В самом деле, если два провода пролегают близко друг к другу, да еще перевиты, то наводка на оба провода одинакова. Потенциал в обоих одинаково нагруженных проводах изменяется одинаково, при этом информативная разность потенциалов остается без изменений.

RS-485 - полудуплексный интерфейс. Прием и передача идут по одной паре проводов с разделением по времени. В сети может быть много передатчиков, так как они могут отключаются в режиме приема.

D (driver) - передатчик; R (receiver) - приемник; DI (driver input) - цифровой вход передатчика; RO (receiver output) - цифровой выход приемника; DE (driver enable) - разрешение работы передатчика; RE (receiver enable) - разрешение работы приемника; A - прямой дифференциальный вход/выход; B - инверсный дифференциальный вход/выход; Y - прямой дифференциальный выход (RS-422); Z - инверсный дифференциальный выход (RS-422).

22.Модули индикации в приборах и контрольных панелях охранно-пожарной сигнализации.

Модули индикации – клавиатуры

Клавиатура КП-032 с ЖКИ индикатором.Клавиатура предназначена для световой и звуковой индикации состояния системы и шлейфов сигнализации, для переустановки шлейфов в «Дежурный режим» после восстановления и сброса тревог через подключаемое УД или ввод PIN-кода, программирования системы и просмотра памяти событий,. Подключается к основной плате по интерфейсу RS-485. Помимо состояния шлейфов, тревог и неисправностей клавиатура КП-032 отображает состояние зон. Их может быть не более 32-х. В зону можно отнести один и более шлейфов сигнализации (программные адреса 0285-0412 в таблицах программирования к прибору). Это может понадобиться на больших объектах, где одно помещение охраняется от пожара более чем одним шлейфом, и необходимо в первую очередь видеть в какой зоне, а не в каком шлейфе произошел пожар. При этом если сработает один из шлейфов, отнесенных к зоне, на клавиатуре КП-032 можно увидеть букву «П» («Пожар в зоне») соответственно в той зоне, в которой произошел пожар. Чтобы просмотреть какой шлейф сработал в данной зоне необходимо нажать клавишу «ВВОД». Для правильной работы клавиатуры необходимо установить адрес на локальной шине. Устанавливается программно в самой клавиатуре через меню настроек.

Светодиодная клавиатура КП-016С предназначена для работы в составе прибора ППКП‑32. Подключается к основной плате по интерфейсу RS-485. Служит для световой и звуковой индикации состояния системы и шлейфов сигнализации, а также переустановки шлейфов в «Дежурный режим» после восстановления, сброса тревог и т.п. через подключаемое устройство доступа (УД) либо ввод PIN-кода. Клавиатура КП-016С выполнена в пластмассовом корпусе. На клавиатуре расположено 8 светодиодов, отображающих общее состояние всей системы и 16 светодиодов, отражающих состояние 16 шлейфов сигнализации. Клавиатура КП-16С имеет встроенное устройство звуковой сигнализации - зуммер, предназначенный для звуковой сигнализации режимов работы и событий прибора.

23.Обзор технических средств систем охранной, сигнализации разрешен-ных и применяемых в РБ и других странах.

ПЕРЕЧЕНЬ технических средств охранной сигнализации, разрешенных к применению в 2010 году на объектах и жилых домах (помещениях) граждан, охраняемых подразделениями Департамента охраны МВД Республики Беларусь и подлежащих передаче под охрану утвержден приказом Департамента охраны МВД РБ.

1. При выборе технических средств и систем охраны, при равенстве технических характеристик, необходимо устанавливать на объекты и квартиры технические средства охранной сигнализации, производимые предприятиями Республики Беларусь.

2. При использовании технических средств охранной сигнализации, производимых не в Республике Беларусь, при согласовании технических решений в формах №2 и актах обследования производится письменное технико-экономическое обоснование целесообразности применения конкретного типа иностранной аппаратуры. Указанные обоснования необходимо отражать также в журналах учета согласования проектной документации на монтаж технических средств охранной сигнализации.

3. Извещатели тревожной сигнализации, магнитоконтактные извещатели, блоки питания (аккумуляторы) ПКП и охранных систем, оповещатели (СЗУ) разрешается применять на охраняемых объектах и квартирах при наличии сертификата соответствия Республики Беларусь.

4.Сертифицированные технические средства охранной сигнализации, не включенные в Перечень, разрешается использовать только после согласования с УСиСО Департамента охраны МВД Республики Беларусь.

24.Обзор технических средств систем пожарной сигнализации и пожаро-тушения разрешенных и применяемых в РБ и других странах

Технические средства противопожарной защиты (СТБ 11.0.02-95 “Система стандартов пожарной безопасности. Пожарная безопасность. Общие термины и определения”) - это системы автоматического обнаружения и тушения пожара, дымоудаления, оповещения, противопожарного водоснабжения, а также другие технические средства, предназначенные для защиты людей и материальных ценностей от пожара.

Требования, регламентирующие проведение пожарно-технического минимума, определены приложением № 2 ППБ 1.01-1994 “Правила пожарной безопасности Республик Беларусь для промышленных предприятий”. Согласно п. 2.1. данных правил порядок и сроки проведения ПТМ, а также лица, ответственные за его проведение, устанавливаются приказом руководителя предприятия (организации), учреждения.

25.Технические средства охранной сигнализации, основные показатели и характеристики.

Охранная сигнализация-Получение, обработка, передача и представление в заданном виде потребителям при помощи технических средств информации о проникновении на охраняемые объекты ГОСТ 26342-84*

2.1Точечные охранные извещатели.

2.1.1. Максимальное число срабатываний электроконтактных извещателей должно быть не менее 10⁵, из них не менее 0,15· 10⁵— под максимальной электрической нагрузкой.

2.1.2. Максимальное число срабатываний магнитоконтактных извещателей определяют по типу используемого геркона, оно должно быть не менее 10⁵ под электрической нагрузкой.

не менее 200 кОм — при разомкнутых контактах (в режиме “Тревога”).

2.1.4. Максимальное значение силы постоянного и переменного тока, проходящего через контакты извещателя, выбирают из следующего ряда: 0,03; 0,05; 0,1; 0,2 А.

2.2. Линейные, поверхностные и объемные охранные и охранно-пожарные извещатели

2.2.1. Максимальное значение рабочей дальности действия (длины зоны обнаружения) извещателей для закрытых помещений выбирают из следующих рядов:4; 6; 8; 10; 12 м — для извещателей малой дальности действия;15; 20; 30 м — для извещателей средней дальности действия;

40; 50; 60, 100; 150; 200 м — для извещателей большой дальности действия.

2.2.2. Максимальную дальность действия извещателей для открытых площадок и периметров объектов выбирают из следующих рядов: 20; 30; 50 м — для извещателей малой дальности действия; 100; 150; 200 м — для извещателей средней дальности действия; 300; 500 м — для извещателей большой дальности действия.

2.2.3. Верхнюю границу скорости перемещения человека в зоне обнаружения извещателя, при которой должен сработать извещатель, выбирают из следующих рядов: 2; 3 м/с — для извещателей для закрытых помещений малой и средней дальности действия, а также для оптико-электронных извещателей большой дальности действия; 3; 5; 7; 10 м/с — для извещателей для открытых площадок и периметров объектов.

2.2.4. Чувствительность для емкостных и комбинированных емкостно-индуктивных извещателей определяется срабатыванием извещателя при приближении человека (объекта обнаружения) со скоростью от 0,1 до 2,0 м/с на расстояние от 70 до 0 см (извещатели для периметров объектов) и от 20 до 0 см (извещатели для закрытых помещений).

КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОХРАННОЙ, ПОЖАРНОЙ И ОХРАННО-ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

1. Классификация охранных и охранно-пожарных извещателей

А)По способу приведения в действие охранные и охранно-пожарные извещатели подразделяют на автоматические и ручные.

Б)По назначению автоматические охранные извещатели (далее в тексте— охранные извещатели) подразделяют на:

для закрытых помещений;

для открытых площадок и периметров объектов.

В) По виду зоны, контролируемой извещателем, охранные извещатели подразделяют на:

точечные;линейные;поверхностные;объемные.

Г) По. принципу действия охранные извещатели подразделяют на:электроконтактные; магнитоконтактные;ударноконтактные; электромагнитные бесконтактные; пьезоэлектрические;емкостные; ультразвуковые; оптико-электронные (активные и пассивные); радиоволновые; комбинированные.

Д) По количеству зон обнаружения, создаваемых охранными извещателями, их подразделяют на однозонные и многозонные.

Е) По дальности действия ультразвуковые, оптико-электронные и радиоволновые охранные извещатели для закрытых помещений подразделяют на: малой дальности действия — до 12 м; средней дальности действия — свыше 12 до 30 м; большой дальности действия — свыше 30 м (кроме ультразвуковых извещателей).

Ж) По дальности действия оптико-электронные и радиоволновые охранные извещатели для открытых площадок и периметров объектов подразделяют на: малой дальности действия — до 50 м; средней дальности действия — свыше 50 до 200 м; большой дальности действия — свыше 200 м.