Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Разработка методов и средств повышения чувствительности и стабильности характеристик микроволновых датчиков

# 04, апрель 2014
DOI: 10.7463/0414.0704976
Файл статьи: Vasyukov_S.pdf (1080.93Кб)
авторы: профессор, д.т.н, Васюков С. А., профессор, д.т.н. Красовский А. Б., Остапенко Д. Г., Федин В. И.

УДК 621.317.39.084.2

Россия, МГТУ им. Н.Э. Баумана

Рассматриваются вопросы проектирования двухзоновых цифровых микроволновых датчиков автосигнализаций, обладающих высокостабильными характеристиками и способностью адаптации к внешним помехам.
Существующие микроволновые датчики для охраны автомобилей строятся по аналоговой схеме и имеют ряд существенных недостатков:
  -  высокий уровень собственных шумов, вызывающий «ложные» срабатывания датчиков;
 - нестабильность характеристик, вызванных применением аналоговых элементов, при изменении температуры окружающей среды от -30 до +60 С. Это требует перенастройки датчика при переходе от летнего к зимнему сезону, что практически труднореализуемо;
 - неудобство настройки смонтированного датчика с помощью перемен-ных резисторов;
 - нелинейность регулировочной характеристики и большое энергопотребление;
 - невозможность реализации алгоритмов автокомпенсации и настройки к повторяющимся внешним воздействиям.
Для преодоления вышеперечисленных недостатков предложена схема цифрового микропроцессорного датчика (процессор PIC12F683), высокочастотный генератор которого  работает в импульсном режиме (скважность 20). Это снизило энергопотребление в 6-8 раз до 2,1 мА и уменьшило амплитуду шумов в два раза. Фильтры, выделяющие полезный сигнал реализованы в цифровой форме, что позволило в два раза сократить число электроэлементов датчика и повысить стабильность характеристик.
Для дистанционной настройки (с помощью брелка автосигнализации или по GSM-каналу) датчика введены 16 градаций чувствительности по зонам предупреждения и тревоги. Опорные уровни цифровых компараторов при на каждой градации чувствительности сформированы таким образом, чтобы датчик имел линейную регулировочную характеристику (зависимость расстояния обнаружения движущегося объекта от номера градации).
Применение цифровой обработки сигнала и способность датчика обмениваться информацией с главным модулем сигнализации по шине, позволило реализовать оригинальный алгоритм автоматической коррекции чувствительности по зоне предупреждения датчика. Он заключается в постепенном снижении чувствительность при повторяющихся внешних воздействиях (сильный дождь, проезжающие автомобили на улице с интенсивным движением…) и возвращении на уровень предварительной настройки по мере уменьшения интенсивности внешнего воздействия. Предложенные схемотехнические решения и алгоритмы цифровой обработки сигнала реализованы в серийных датчиках автосигнализаций торговой марки Excellent (производитель ООО Мэджик Ринг Лтд.).

Список литературы
  1. Магауенов Р.Г. Системы охранной сигнализации, основы теории и принципы построения: учеб. пособие. 2-еизд. М.: ГорячаяЛиния - Телеком, 2004. 367 с.
  2. Blumenkrantz S. Personal and Organizational Security Handbook. Government Data Publication, Washington, DC, 1989.
  3. Андрианов В.И., Соколов А.В. Охранные устройства для автомобилей: Справочное пособие. СПб.: Изд-во Лань, 1997. 320 с.
  4. Противоугонные устройства / под ред. В.М. Мальцева. Минск: Красно-Принт, 1996. 265 с.
  5. Лабутин С.А. Ультразвуковые волноводные датчики и системы. Н. Новгород: Изд-во НГТУ, 2001. 83 с.
  6. Long D.J. Occupancy detector apparatus for automotive safety system: patent no. 3898472 US. 1975.
  7. Фрайден Дж. Современные датчики: Справочник: пер. с англ. М.: Техносфера, 2006. 592 с.
  8. Шебуков М.Н. Микроволновый датчик автомобильной сигнализации // Мастер 12 Вольт. 1998. № 1. С 23-25.
  9. Пупков К.А., Егупов Н.Д., Баркин А.И., Воронов Е.М., Коньков В.Г., Корнюшин Ю.П., Милов Л.Т., Мышляев Ю.И., Рыбин В.М., Сивцов В.И., Трофимов А.И., Фалдин Н.В., Шевяков О.В. Методы классической и современной теории автоматического управления: учебник. В 5 т. Т. 1: Математические модели, динамические характеристики и анализ систем автоматического управления / под ред. К.А. Пупкова, Н.Д. Егупова. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 656 с.
  10. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. СПб.: Питер, 2002. 608 с.
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2021 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)